Hoeveel weet jy van MOSFET-parameters? OLUKEY ontleed dit vir jou

"MOSFET" is die afkorting van Metal Oxide Semicoductor Field Effect Transistor. Dit is 'n toestel gemaak van drie materiale: metaal, oksied (SiO2 of SiN) en halfgeleier. MOSFET is een van die mees basiese toestelle in die halfgeleierveld. Of dit nou in IC-ontwerp of bordvlak-stroombaantoepassings is, dit is baie uitgebreid. Die hoofparameters van MOSFET sluit in ID, IDM, VGSS, V(BR)DSS, RDS(aan), VGS(de), ens. Ken jy dit? OLUKEY Company, as 'n winsok Taiwanese middel-tot-hoë-end medium en lae-spanningMOSFETagent diensverskaffer, het 'n kernspan met byna 20 jaar ondervinding om die verskillende parameters van MOSFET!

Figuur: WINSOK MOSFETWSG03N10 spesifikasieblad

Beskrywing van die betekenis van MOSFET-parameters

1. Uiterste parameters:

ID: Maksimum dreineerbronstroom. Dit verwys na die maksimum stroom wat toegelaat word om tussen die drein en die bron te beweeg wanneer die veldeffektransistor normaal werk. Die werkstroom van die veldeffektransistor moet nie ID oorskry nie. Hierdie parameter neem af namate die aansluitingstemperatuur toeneem.

IDM: Maksimum gepulseerde dreineerbronstroom. Hierdie parameter sal afneem soos die aansluitingstemperatuur toeneem, wat 'n impakweerstand weerspieël en is ook verwant aan die polstyd. As hierdie parameter te klein is, kan die stelsel die risiko loop om tydens OCP-toetsing deur stroom afgebreek te word.

PD: Maksimum krag verdryf. Dit verwys na die maksimum dreineerbron-kragdissipasie wat toegelaat word sonder om die werkverrigting van die veldeffektransistor te verswak. Wanneer dit gebruik word, moet die werklike kragverbruik van die VOO minder wees as dié van die PDSM en 'n sekere marge laat. Hierdie parameter neem gewoonlik af namate die aansluitingstemperatuur toeneem

VDSS: Maksimum dreineerbronweerstaanspanning. Die drein-bronspanning wanneer die vloeiende dreineerstroom 'n spesifieke waarde bereik (snel styg) onder 'n spesifieke temperatuur en hek-bron kortsluiting. Die drein-bronspanning word in hierdie geval ook lawine-afbreekspanning genoem. VDSS het 'n positiewe temperatuurkoëffisiënt. By -50°C is VDSS ongeveer 90% van dié by 25°C. As gevolg van die toelae wat gewoonlik in normale produksie gelaat word, is die stortvloed-afbreekspanning van MOSFET altyd groter as die nominale aangeslane spanning.

OLUKEYWarm wenke: Om produkbetroubaarheid te verseker, onder die ergste werksomstandighede, word dit aanbeveel dat die werkspanning nie 80 ~ 90% van die gegradeerde waarde moet oorskry nie.

VGSS: Maksimum hek-bron weerstaan spanning. Dit verwys na die VGS-waarde wanneer die terugwaartse stroom tussen hek en bron skerp begin toeneem. Oorskryding van hierdie spanningswaarde sal diëlektriese afbreek van die hekoksiedlaag veroorsaak, wat 'n vernietigende en onomkeerbare ineenstorting is.

TJ: Maksimum bedryfsaansluitingstemperatuur. Dit is gewoonlik 150 ℃ of 175 ℃. Onder die werksomstandighede van toestelontwerp is dit nodig om te verhoed dat hierdie temperatuur oorskry word en 'n sekere marge laat.

TSTG: bergingstemperatuurreeks

Hierdie twee parameters, TJ en TSTG, kalibreer die aansluitingstemperatuurreeks wat toegelaat word deur die toestel se werk- en bergingsomgewing. Hierdie temperatuurreeks is ingestel om aan die minimum bedryfslewevereistes van die toestel te voldoen. As verseker word dat die toestel binne hierdie temperatuurreeks funksioneer, sal sy lewensduur aansienlik verleng word.

2. Statiese parameters

MOSFET-toetstoestande is oor die algemeen 2.5V, 4.5V en 10V.

V(BR)DSS: Dreineerbron-afbreekspanning. Dit verwys na die maksimum dreineerbronspanning wat die veldeffektransistor kan weerstaan wanneer die hekbronspanning VGS 0 is. Dit is 'n beperkende parameter, en die bedryfspanning wat op die veldeffektransistor toegepas word, moet minder as V(BR) wees. DSS. Dit het positiewe temperatuur eienskappe. Daarom moet die waarde van hierdie parameter onder lae temperatuur toestande as 'n veiligheidsoorweging geneem word.

△V(BR)DSS/△Tj: Temperatuurkoëffisiënt van drein-bron-afbreekspanning, gewoonlik 0.1V/℃

RDS(aan): Onder sekere toestande van VGS (gewoonlik 10V), aansluitingstemperatuur en dreineerstroom, die maksimum weerstand tussen drein en bron wanneer die MOSFET aangeskakel is. Dit is 'n baie belangrike parameter wat die krag wat verbruik word bepaal wanneer die MOSFET aangeskakel word. Hierdie parameter neem gewoonlik toe namate die aansluitingstemperatuur toeneem. Daarom moet die waarde van hierdie parameter by die hoogste bedryfsaansluitingstemperatuur gebruik word vir die berekening van verlies en spanningsval.

VGS(de): aanskakelspanning (drempelspanning). Wanneer die eksterne hekbeheerspanning VGS VGS(th) oorskry, vorm die oppervlakinversielae van die drein- en bronstreke 'n gekoppelde kanaal. In toepassings word die hekspanning wanneer ID gelyk is aan 1 mA onder die dreinkortsluitingstoestand dikwels die aanskakelspanning genoem. Hierdie parameter neem gewoonlik af namate die aansluitingstemperatuur toeneem

IDSS: versadigde dreineerbronstroom, die dreineerbronstroom wanneer die hekspanning VGS=0 en VDS 'n sekere waarde is. Oor die algemeen op die mikroamp-vlak

IGSS: hek-bron dryfstroom of omgekeerde stroom. Aangesien die MOSFET-insetimpedansie baie groot is, is IGSS oor die algemeen in die nanoamp-vlak.

3. Dinamiese parameters

gfs: transgeleiding. Dit verwys na die verhouding van die verandering in dreineer-uitsetstroom tot die verandering in hek-bronspanning. Dit is 'n maatstaf van die vermoë van hek-bronspanning om afvoerstroom te beheer. Kyk asseblief na die grafiek vir die oordragverhouding tussen gfs en VGS.

Qg: Totale heklaaikapasiteit. MOSFET is 'n spanning-tipe aandryftoestel. Die dryfproses is die vestigingsproses van hekspanning. Dit word bereik deur die kapasitansie tussen hekbron en hekdrein te laai. Hierdie aspek sal hieronder in detail bespreek word.

Qgs: Hekbron-laaikapasiteit

Qgd: hek-tot-drein heffing (met inagneming van Miller effek). MOSFET is 'n spanning-tipe aandryftoestel. Die dryfproses is die vestigingsproses van hekspanning. Dit word bereik deur die kapasitansie tussen hekbron en hekdrein te laai.

Td(aan): geleidingsvertragingstyd. Die tyd vanaf wanneer die insetspanning tot 10% styg totdat VDS tot 90% van sy amplitude daal

Tr: stygtyd, die tyd vir die uitsetspanning VDS om van 90% tot 10% van sy amplitude te daal

Td(af): Afskakelvertragingstyd, die tyd vanaf wanneer die insetspanning tot 90% daal tot wanneer VDS tot 10% van sy afskakelspanning styg

Tf: Valtyd, die tyd vir die uitsetspanning VDS om van 10% tot 90% van sy amplitude te styg

Ciss: Insetkapasitansie, kortsluit die drein en bron, en meet die kapasitansie tussen die hek en die bron met 'n AC-sein. Ciss= CGD + CGS (CDS kortsluiting). Dit het 'n direkte impak op die aanskakel- en afskakelvertragings van die toestel.

Coss: Uitsetkapasitansie, kortsluit die hek en bron, en meet die kapasitansie tussen die drein en die bron met 'n AC-sein. Coss = CDS +CGD

Crss: Omgekeerde transmissiekapasitansie. Met die bron gekoppel aan grond, die gemete kapasitansie tussen die drein en hek Crss=CGD. Een van die belangrike parameters vir skakelaars is die styg- en daaltyd. Crss=CGD

Die interelektrodekapasitansie en MOSFET-geïnduseerde kapasitansie van MOSFET word deur die meeste vervaardigers in insetkapasitansie, uitsetkapasitansie en terugvoerkapasitansie verdeel. Die aangehaalde waardes is vir 'n vaste drein-na-bronspanning. Hierdie kapasitansies verander soos die drein-bronspanning verander, en die waarde van die kapasitansie het 'n beperkte effek. Die insetkapasitansiewaarde gee slegs 'n benaderde aanduiding van die laai wat deur die drywerkring vereis word, terwyl die heklaai-inligting nuttiger is. Dit dui die hoeveelheid energie aan wat die hek moet laai om 'n spesifieke hek-tot-bron-spanning te bereik.

4. Sneeustorting kenmerkende parameters

Die stortvloed-afbreek-kenmerkparameter is 'n aanduiding van die MOSFET se vermoë om oorspanning in die af-toestand te weerstaan. As die spanning die drein-bron-limietspanning oorskry, sal die toestel in 'n stortvloedtoestand wees.

EAS: Enkelpulsstortingsenergie. Dit is 'n limietparameter wat die maksimum stortvloed-afbreekenergie aandui wat die MOSFET kan weerstaan.

IAR: stortvloedstroom

OOR: Herhaalde stortvloed-afbreekenergie

5. In vivo diode parameters

IS: Deurlopende maksimum vryloopstroom (van bron)

ISM: pols maksimum vryloopstroom (van bron)

VSD: voorwaartse spanningsval

Trr: omgekeerde hersteltyd

Qrr: Herstel van omgekeerde lading

Ton: Voorwaartse geleidingstyd. (Basies weglaatbaar)

WINSOK MOSFET stortvloed afbreek kenmerk parameters

MOSFET-aanskakeltyd en afskakeltyddefinisie

Tydens die aansoekproses moet die volgende kenmerke dikwels in ag geneem word:

1. Positiewe temperatuurkoëffisiënt eienskappe van V (BR) DSS. Hierdie eienskap, wat verskil van bipolêre toestelle, maak hulle meer betroubaar namate normale bedryfstemperature toeneem. Maar jy moet ook aandag gee aan die betroubaarheid daarvan tydens lae-temperatuur koue begin.

2. Negatiewe temperatuurkoëffisiënt eienskappe van V(GS)th. Die hekdrumpelpotensiaal sal tot 'n sekere mate afneem soos die aansluitingstemperatuur toeneem. Sommige bestraling sal ook hierdie drempelpotensiaal verminder, moontlik selfs onder 0 potensiaal. Hierdie kenmerk vereis dat ingenieurs aandag gee aan die interferensie en vals snellers van MOSFET's in hierdie situasies, veral vir MOSFET-toepassings met lae drempelpotensiale. As gevolg van hierdie eienskap is dit soms nodig om die afspanningspotensiaal van die hekaandrywer na 'n negatiewe waarde te ontwerp (met verwysing na N-tipe, P-tipe ensovoorts) om interferensie en vals sneller te vermy.

3. Positiewe temperatuurkoëffisiënt eienskappe van VDSon/RDSo. Die kenmerk dat VDSon/RDSon effens toeneem namate die aansluitingstemperatuur toeneem, maak dit moontlik om MOSFET's direk parallel te gebruik. Bipolêre toestelle is net die teenoorgestelde in hierdie verband, so die gebruik daarvan word in parallel redelik ingewikkeld. RDSon sal ook effens toeneem namate ID toeneem. Hierdie eienskap en die positiewe temperatuurkenmerke van aansluiting en oppervlak RDSon stel MOSFET in staat om sekondêre ineenstorting soos bipolêre toestelle te vermy. Daar moet egter op gelet word dat die effek van hierdie kenmerk redelik beperk is. Wanneer dit in parallel, druk-trek of ander toepassings gebruik word, kan jy nie heeltemal staatmaak op die selfregulering van hierdie kenmerk nie. Sommige fundamentele maatreëls is nog nodig. Hierdie eienskap verklaar ook dat geleidingsverliese groter word by hoë temperature. Daarom moet spesiale aandag gegee word aan die keuse van parameters by die berekening van verliese.

4. Die negatiewe temperatuurkoëffisiënt-kenmerke van ID, begrip van MOSFET-parameters en sy hoofkenmerke ID sal aansienlik verminder soos die aansluitingstemperatuur toeneem. Hierdie eienskap maak dit dikwels nodig om sy ID-parameters by hoë temperature tydens ontwerp te oorweeg.

5. Negatiewe temperatuurkoëffisiënt eienskappe van stortvloed vermoë IER/EAS. Nadat die aansluitingstemperatuur toegeneem het, alhoewel die MOSFET 'n groter V(BR)DSS sal hê, moet daarop gelet word dat die EAS aansienlik verminder sal word. Dit wil sê, sy vermoë om sneeustortings onder hoë temperatuurtoestande te weerstaan, is baie swakker as dié by normale temperature.

6. Die geleidingsvermoë en omgekeerde herstelwerkverrigting van die parasitiese diode in die MOSFET is nie beter as dié van gewone diodes nie. Daar word nie verwag dat dit as die hoofstroomdraer in die lus in die ontwerp gebruik sal word nie. Blokdiodes word dikwels in serie gekoppel om die parasitiese diodes in die liggaam ongeldig te maak, en bykomende parallelle diodes word gebruik om 'n stroombaan elektriese draer te vorm. Dit kan egter as 'n draer beskou word in die geval van korttermyngeleiding of 'n paar klein stroomvereistes soos sinchroniese gelykstelling.

7. Die vinnige styging van die dreinpotensiaal kan vals-snellering van die hekaandrywing veroorsaak, so hierdie moontlikheid moet oorweeg word in groot dVDS/dt-toepassings (hoëfrekwensie vinnige skakelkringe).