MOSFET'lerin kapı kapasitansı, açık direnci ve diğer parametreleri

I. Kapı kapasitansı

Kapı kapasitansı temel olarak giriş kapasitansını (Ciss), çıkış kapasitansını (Coss) ve ters transfer kapasitansını (Crss, Miller kapasitansı olarak da bilinir) içerir.

Giriş Kapasitesi (Ciss):

TANIM: Giriş kapasitansı, kapı ile kaynak ve drenaj arasındaki toplam kapasitanstır ve paralel bağlanan geçit kaynak kapasitansı (Cgs) ve geçit drenaj kapasitansından (Cgd) oluşur, yani Ciss = Cgs + Cgd.

Fonksiyon: Giriş kapasitansı MOSFET'in anahtarlama hızını etkiler. Giriş kapasitansı bir eşik voltajına şarj edildiğinde cihaz açılabilir; belli bir değere kadar deşarj olduğunda cihaz kapatılabilir. Bu nedenle sürüş devresi ve Ciss'in cihazın açma ve kapama gecikmesine doğrudan etkisi vardır.

Çıkış kapasitansı (Coss):

Tanım: Çıkış kapasitansı, drenaj ve kaynak arasındaki toplam kapasitanstır ve paralel olarak drenaj-kaynak kapasitansı (Cds) ve geçit-drenaj kapasitesinden (Cgd) oluşur, yani Coss = Cds + Cgd.

Rolü: Yumuşak anahtarlama uygulamalarında Coss devrede rezonansa neden olabileceği için çok önemlidir.

Ters İletim Kapasitesi (Crss):

Tanım: Ters transfer kapasitansı geçit drenaj kapasitansına (Cgd) eşdeğerdir ve genellikle Miller kapasitansı olarak anılır.

Rolü: Ters transfer kapasitansı, anahtarın yükselme ve düşme süreleri için önemli bir parametredir ve aynı zamanda açma gecikme süresini de etkiler. Drenaj kaynağı voltajı arttıkça kapasitans değeri azalır.

II. Açık direnç (Rds(on))

Tanım: Açık direnç, belirli koşullar altında (örneğin, belirli kaçak akım, kapı voltajı ve sıcaklık) açık durumdaki bir MOSFET'in kaynağı ile drenajı arasındaki dirençtir.

Etkileyen faktörler: Açma direnci sabit bir değer değildir, sıcaklıktan etkilenir, sıcaklık ne kadar yüksek olursa Rds(on) da o kadar büyük olur. Ek olarak, dayanma gerilimi ne kadar yüksek olursa, MOSFET'in iç yapısı o kadar kalın olur ve buna karşılık gelen direnç de o kadar yüksek olur.

Önemi: Anahtarlamalı bir güç kaynağı veya sürücü devresi tasarlarken MOSFET'in açık direncini dikkate almak gerekir çünkü MOSFET'ten geçen akım bu direnç üzerinde enerji tüketecektir ve tüketilen enerjinin bu kısmına on-direnç adı verilir. Direnç kaybı. Düşük dirençli bir MOSFET seçmek, direnç kaybını azaltabilir.

Üçüncüsü, diğer önemli parametreler

Kapı kapasitansı ve açık dirence ek olarak MOSFET'in aşağıdaki gibi başka önemli parametreleri de vardır:

V(BR)DSS (Drenaj Kaynağı Arıza Gerilimi):Drenajdan akan akımın belirli bir sıcaklıkta ve geçit kaynağı kısa devre yaptığında belirli bir değere ulaştığı drenaj kaynağı voltajı. Bu değerin üzerinde tüp hasar görebilir.

VGS(th) (Eşik Gerilimi):Kaynak ve drenaj arasında iletken bir kanalın oluşmaya başlamasını sağlamak için gereken kapı voltajı. Standart N-kanallı MOSFET'ler için VT yaklaşık 3 ila 6V arasındadır.

Kimlik (Maksimum Sürekli Tahliye Akımı):Maksimum nominal bağlantı sıcaklığında çipin izin verebileceği maksimum sürekli DC akımı.

IDM (Maksimum Darbeli Tahliye Akımı):Darbeli akımın sürekli DC akımından çok daha yüksek olmasıyla cihazın işleyebileceği darbeli akım seviyesini yansıtır.

PD (maksimum güç dağıtımı):cihaz maksimum güç tüketimini dağıtabilir.

Özetle, bir MOSFET'in kapı kapasitansı, açık direnci ve diğer parametreleri performansı ve uygulaması açısından kritik öneme sahiptir ve özel uygulama senaryolarına ve gereksinimlerine göre seçilip tasarlanmaları gerekir.