Klein pakket MOSFET's

Wanneer die MOSFET aan die bus- en lasgrond gekoppel is, word 'n hoëspanningsyskakelaar gebruik. Dikwels P-kanaalMOSFET'sword in hierdie topologie gebruik, weer vir spanningsdryfoorwegings. Bepaling van die huidige gradering Die tweede stap is om die huidige gradering van die MOSFET te kies. Afhangende van die stroombaanstruktuur, moet hierdie stroomaanslag die maksimum stroom wees wat die las onder alle omstandighede kan weerstaan.

Soortgelyk aan die geval van spanning, moet die ontwerper verseker dat die geselekteerdeMOSFETkan hierdie stroomgradering weerstaan, selfs wanneer die stelsel piekstrome genereer. Die twee huidige gevalle wat oorweeg word, is deurlopende modus en polspunte. Daar word na hierdie parameter verwys deur die FDN304P DATABLAD, waar die MOSFET in bestendige toestand is in deurlopende geleidingsmodus, wanneer stroom voortdurend deur die toestel vloei.

Polspunte is wanneer daar 'n groot oplewing (of piek) van stroom deur die toestel vloei. Sodra die maksimum stroom onder hierdie toestande bepaal is, is dit bloot 'n kwessie om direk 'n toestel te kies wat hierdie maksimum stroom kan weerstaan.

Nadat die nominale stroom gekies is, moet die geleidingsverlies ook bereken word. In die praktyk is MOSFET's nie ideale toestelle nie, want daar is 'n verlies aan krag tydens die geleidende proses, wat geleidingsverlies genoem word.

Die MOSFET dien as 'n veranderlike weerstand wanneer dit "aan" is, soos bepaal deur die RDS(ON) van die toestel, en wissel aansienlik met temperatuur. Die kragdissipasie van die toestel kan bereken word vanaf Iload2 x RDS(ON), en aangesien die aan-weerstand met temperatuur verskil, wissel die kragdissipasie proporsioneel. Hoe hoër die spanning VGS wat op die MOSFET toegepas word, hoe kleiner sal die RDS(ON) wees; omgekeerd, hoe hoër sal die RDS(AAN) wees. Vir die stelselontwerper is dit waar die afwykings in die spel kom, afhangende van die stelselspanning. Vir draagbare ontwerpe is dit makliker (en meer algemeen) om laer spannings te gebruik, terwyl vir industriële ontwerpe hoër spannings gebruik kan word.

Let daarop dat die RDS(ON) weerstand effens styg met stroom. Variasies op die verskillende elektriese parameters van die RDS(ON)-weerstand kan gevind word in die tegniese datablad wat deur die vervaardiger verskaf word.

Bepaling van termiese vereistes Die volgende stap in die keuse van 'n MOSFET is om die termiese vereistes van die stelsel te bereken. Die ontwerper moet twee verskillende scenario's oorweeg, die ergste geval en die ware geval. Dit word aanbeveel dat die berekening vir die ergste scenario gebruik word, aangesien hierdie resultaat 'n groter veiligheidsmarge bied en verseker dat die stelsel nie sal misluk nie.

Daar is ook 'n paar metings om van bewus te wees op dieMOSFETdatablad; soos die termiese weerstand tussen die halfgeleieraansluiting van die verpakte toestel en die omringende omgewing, en die maksimum aansluitingstemperatuur. Die aansluitingstemperatuur van die toestel is gelyk aan die maksimum omgewingstemperatuur plus die produk van termiese weerstand en kragdissipasie (aansluitingstemperatuur = maksimum omgewingstemperatuur + [termiese weerstand x drywingsdissipasie]). Uit hierdie vergelyking kan die maksimum drywingsdissipasie van die stelsel opgelos word, wat per definisie gelyk is aan I2 x RDS(ON).

Aangesien die ontwerper die maksimum stroom bepaal het wat deur die toestel gaan, kan RDS(ON) vir verskillende temperature bereken word. Dit is belangrik om daarop te let dat wanneer dit met eenvoudige termiese modelle te doen het, die ontwerper ook die hittekapasiteit van die halfgeleieraansluiting/toestelomhulsel en die omhulsel/omgewing moet oorweeg; dit wil sê, dit word vereis dat die gedrukte stroombaan en die pakkie nie dadelik opwarm nie.

Gewoonlik, 'n PMOSFET, sal daar 'n parasitiese diode teenwoordig wees, die diode se funksie is om die bron-drein omgekeerde verbinding te voorkom, vir PMOS is die voordeel bo NMOS dat sy aanskakelspanning 0 kan wees, en die spanningsverskil tussen die DS spanning is nie veel nie, terwyl die NMOS op voorwaarde vereis dat die VGS groter is as die drempel, wat sal lei tot die beheerspanning is onvermydelik groter as die vereiste spanning, en daar sal onnodige moeilikheid wees. PMOS word gekies as die beheerskakelaar, daar is die volgende twee toepassings: die eerste toepassing, die PMOS om die spanningskeuse uit te voer, wanneer V8V bestaan, dan word die spanning alles deur V8V verskaf, die PMOS sal afgeskakel word, die VBAT verskaf nie spanning aan die VSIN nie, en wanneer die V8V laag is, word die VSIN deur 8V aangedryf. Let op die aarding van R120, 'n weerstand wat die hekspanning geleidelik aftrek om behoorlike PMOS-aanskakeling te verseker, 'n toestandsgevaar wat verband hou met die hoë hekimpedansie wat vroeër beskryf is.

Die funksies van D9 en D10 is om spanningsrugsteun te voorkom, en D9 kan weggelaat word. Daar moet kennis geneem word dat die DS van die stroombaan eintlik omgekeer is, sodat die funksie van die skakelbuis nie bereik kan word deur die geleiding van die aangehegte diode nie, wat in praktiese toepassings opgemerk moet word. In hierdie stroombaan beheer die beheersein PGC of V4.2 krag aan P_GPRS verskaf. Hierdie stroombaan, die bron- en dreinterminale is nie aan die teenoorgestelde gekoppel nie, R110 en R113 bestaan in die sin dat R110 beheerhekstroom nie te groot is nie, R113 beheerheknormaliteit, R113 optrek vir hoog, soos van PMOS, maar ook kan gesien word as 'n optrek op die beheersein, wanneer die MCU interne penne en optrek, dit wil sê die uitset van die oop-drein wanneer die uitset nie dryf nie die PMOS af, op hierdie tydstip, die Dit sal 'n eksterne spanning nodig hê om die optrek te gee, so weerstand R113 speel twee rolle. r110 kan kleiner wees, tot 100 ohm kan wees.