MOSFET Keurpunte

Die keuse vanMOSFETis baie belangrik, 'n slegte keuse kan die kragverbruik van die hele stroombaan beïnvloed, bemeester die nuanses van verskillende MOSFET-komponente en parameters in verskillende skakelstroombane kan ingenieurs help om baie probleme te vermy, die volgende is 'n paar van die aanbevelings van Guanhua Weiye vir die keuse van MOSFET's.

Eerstens, P-kanaal en N-kanaal

Die eerste stap is om die gebruik van N-kanaal of P-kanaal MOSFETs te bepaal. in krag toepassings, wanneer 'n MOSFET grond, en die las is gekoppel aan die stam spanning, dieMOSFETvorm 'n laespanning-syskakelaar. In laespanning-syskakeling word N-kanaal MOSFET's oor die algemeen gebruik, wat 'n oorweging is vir die spanning wat nodig is om die toestel af of aan te skakel. Wanneer die MOSFET aan die bus- en lasgrond gekoppel is, word 'n hoëspanningsyskakelaar gebruik. P-kanaal MOSFET's word gewoonlik gebruik as gevolg van spanningsdryfoorwegings. Om die regte komponente vir die toepassing te kies, is dit belangrik om die spanning te bepaal wat benodig word om die toestel aan te dryf en hoe maklik dit is om in die ontwerp te implementeer. Die volgende stap is om die vereiste spanninggradering te bepaal, of die maksimum spanning wat die komponent kan dra. Hoe hoër die spanningsgradering, hoe hoër is die koste van die toestel. In die praktyk moet die spanningsgradering groter wees as die stam- of busspanning. Dit sal genoeg beskerming bied sodat die MOSFET nie sal misluk nie. Vir MOSFET-seleksie is dit belangrik om die maksimum spanning te bepaal wat van drein tot bron weerstaan ​​kan word, dws die maksimum VDS, dus is dit belangrik om te weet dat die maksimum spanning wat die MOSFET kan weerstaan, wissel met temperatuur. Ontwerpers moet die spanningsreeks oor die hele bedryfstemperatuurreeks toets. Die nominale spanning moet genoeg marge hê om hierdie reeks te dek om te verseker dat die stroombaan nie misluk nie. Daarbenewens moet ander veiligheidsfaktore as geïnduseerde spanningsoorgange beskou word.

Tweedens, bepaal die huidige gradering

Die huidige gradering van die MOSFET hang af van die stroombaanstruktuur. Die stroomaanslag is die maksimum stroom wat die las onder alle omstandighede kan weerstaan. Soortgelyk aan die spanningkas, moet die ontwerper seker maak dat die geselekteerde MOSFET in staat is om hierdie aangeslane stroom te dra, selfs wanneer die stelsel 'n piekstroom genereer. Die twee huidige scenario's om te oorweeg is deurlopende modus en polspunte. die MOSFET is in 'n bestendige toestand in deurlopende geleidingsmodus, wanneer stroom voortdurend deur die toestel gaan. Polspunte verwys na 'n groot aantal stroompieke (of stroompieke) wat deur die toestel vloei, in welke geval, sodra die maksimum stroom bepaal is, dit bloot 'n kwessie is om direk 'n toestel te kies wat hierdie maksimum stroom kan weerstaan.

Nadat die aangeslane stroom gekies is, word die geleidingsverlies ook bereken. In spesifieke gevalle,MOSFETis nie ideale komponente nie as gevolg van die elektriese verliese wat plaasvind tydens die geleidingsproses, die sogenaamde geleidingsverliese. Wanneer "aan", dien die MOSFET as 'n veranderlike weerstand, wat bepaal word deur die RDS(ON) van die toestel en verander aansienlik met temperatuur. Die kragverlies van die toestel kan bereken word vanaf Iload2 x RDS(ON), en aangesien die aan-weerstand met temperatuur verskil, wissel die kragverlies proporsioneel. Hoe hoër die spanning VGS wat op die MOSFET toegepas word, hoe laer is die RDS(ON); omgekeerd, hoe hoër die RDS(ON). Vir die stelselontwerper is dit waar die afwykings in die spel kom, afhangende van die stelselspanning. Vir draagbare ontwerpe is laer spannings makliker (en meer algemeen), terwyl vir industriële ontwerpe hoër spannings gebruik kan word. Let daarop dat die RDS(ON) weerstand effens styg met stroom.

Tegnologie het 'n geweldige impak op komponenteienskappe, en sommige tegnologieë is geneig om 'n toename in RDS(ON) tot gevolg te hê wanneer die maksimum VDS verhoog word. Vir sulke tegnologieë word 'n verhoging in wafergrootte vereis indien VDS en RDS(ON) verlaag moet word, om sodoende die pakketgrootte wat daarmee saamgaan en die ooreenstemmende ontwikkelingskoste te verhoog. Daar is 'n aantal tegnologieë in die bedryf wat poog om die toename in wafergrootte te beheer, waarvan die belangrikste sloot- en ladingbalanstegnologieë is. In sloottegnologie word 'n diep sloot in die wafer ingebed, gewoonlik gereserveer vir lae spannings, om die aan-weerstand RDS(ON) te verminder.

III. Bepaal die hitte-afvoervereistes

Die volgende stap is om die termiese vereistes van die stelsel te bereken. Twee verskillende scenario's moet oorweeg word, die ergste geval en die werklike geval. TPV beveel aan om die resultate vir die ergste scenario te bereken, aangesien hierdie berekening 'n groter veiligheidsmarge bied en verseker dat die stelsel nie sal misluk nie.

IV. Verandering van prestasie

Ten slotte, die skakelwerkverrigting van die MOSFET. Daar is baie parameters wat die skakelwerkverrigting beïnvloed, die belangrikste is hek/drein, hek/bron en drein/bronkapasitansie. Hierdie kapasitansies vorm skakelverliese in die komponent as gevolg van die behoefte om hulle te laai elke keer as hulle oorgeskakel word. As gevolg hiervan neem die skakelspoed van die MOSFET af en die doeltreffendheid van die toestel verminder. Om die totale verliese in die toestel tydens skakeling te bereken, moet die ontwerper die verliese tydens aanskakel (Eon) en die verliese tydens afskakeling (Eoff) bereken. Dit kan deur die volgende vergelyking uitgedruk word: Psw = (Eon + Eoff) x skakelfrekwensie. En heklading (Qgd) het die grootste impak op skakelwerkverrigting.