Küçük voltajlı MOSFET'ler nasıl doğru seçilir?

Küçük voltaj MOSFET seçimi çok önemli bir parçasıdır.MOSFETSeçimin iyi olmaması tüm devrenin verimliliğini ve maliyetini etkileyebilir, ancak aynı zamanda mühendislere MOSFET'in doğru şekilde nasıl seçileceği konusunda birçok sorun getirecektir.

N-kanalını veya P-kanalını seçme Bir tasarım için doğru cihazı seçmenin ilk adımı, bir N-kanalının mı yoksa P-kanalının mı kullanılacağına karar vermektir. MOSFET Tipik bir güç uygulamasında, bir MOSFET, düşük voltajlı bir yan anahtar oluşturur. MOSFET topraklanır ve yük ana hat voltajına bağlanır. Düşük voltajlı bir yan anahtarda, cihazı kapatmak veya açmak için gereken voltajın dikkate alınması nedeniyle N-kanallı bir MOSFET kullanılmalıdır.

MOSFET baraya bağlandığında ve yük topraklandığında yüksek gerilim tarafındaki anahtar kullanılacaktır. P-kanalı MOSFET'ler genellikle bu topolojide, yine voltaj sürücüsü hususları için kullanılır. Mevcut derecelendirmeyi belirleyin. MOSFET'in mevcut derecelendirmesini seçin. Devre yapısına bağlı olarak bu akım değeri, yükün her koşulda dayanabileceği maksimum akım olmalıdır.

Gerilim olayına benzer şekilde tasarımcı, seçilenMOSFETsistem ani akımlar ürettiğinde bile bu akım değerine dayanabilir. Göz önünde bulundurulması gereken iki mevcut durum, sürekli mod ve ani darbelerdir. Sürekli iletim modunda, akım cihazdan sürekli olarak geçtiğinde MOSFET kararlı durumdadır.

Darbe ani yükselişleri, cihazda büyük dalgalanmaların (veya akım ani yükselişlerinin) olduğu zamandır. Bu koşullar altında maksimum akım belirlendikten sonra, bu maksimum akıma dayanabilecek bir cihazın doğrudan seçilmesi meselesidir. Isıl Gereksinimlerin Belirlenmesi MOSFET seçimi aynı zamanda sistemin ısıl gereksinimlerinin de hesaplanmasını gerektirir. Tasarımcı, en kötü durum ve gerçek durum olmak üzere iki farklı senaryoyu dikkate almalıdır. Daha büyük bir güvenlik marjı sağladığı ve sistemin arızalanmamasını sağladığı için en kötü durum hesaplamasının kullanılması tavsiye edilir. MOSFET veri sayfasında dikkat edilmesi gereken bazı ölçümler de vardır; paket cihazın yarı iletken bağlantı noktası ile çevre arasındaki termal direnç ve maksimum bağlantı sıcaklığı gibi. Anahtarlama performansına karar verirken, MOSFET seçiminde son adım, MOSFET'in anahtarlama performansına karar vermektir.MOSFET.

Anahtarlama performansını etkileyen birçok parametre vardır ancak en önemlileri geçit/drenaj, geçit/kaynak ve drenaj/kaynak kapasitansıdır. Bu kapasitanslar, her anahtarlama sırasında şarj edilmeleri gerektiğinden cihazda anahtarlama kayıpları oluşturur. MOSFET'in anahtarlama hızı dolayısıyla azalır ve cihazın verimliliği düşer. Anahtarlama sırasında toplam cihaz kayıplarını hesaplamak için tasarımcının açma kayıplarını (Eon) ve kapatma kayıplarını hesaplaması gerekir.

VGS'nin değeri küçük olduğunda, elektronları absorbe etme yeteneği güçlü değildir, sızıntı - kaynak hala iletken olmayan kanallar arasında bulunur, vGS artar, P substratının dış yüzey katmanına emilen elektronlar artar, vGS bir seviyeye ulaştığında Belirli bir değerde, P substrat görünümüne yakın kapıdaki bu elektronlar, N tipi ince bir tabaka oluşturur ve iki N + bölgesinin birbirine bağlanmasıyla vGS belirli bir değere ulaştığında, P substrat görünümü yakınındaki kapıdaki bu elektronlar, bir N tipi ince tabaka, ve iki N + bölgesine bağlı, drenaj - kaynakta N tipi iletken kanalı oluşturur, iletken tipi ve P substratının tersi, anti-tip katmanı oluşturur. vGS daha büyüktür, yarı iletken görünümünün rolü daha güçlü elektrik alanıdır, elektronların P substratının dışına emilmesidir, iletken kanal ne kadar kalınsa kanal direnci o kadar düşük olur. Yani vGS < VT'de N-kanallı MOSFET iletken bir kanal oluşturamaz, tüp kesme durumundadır. vGS ≥ VT olduğu sürece, yalnızca kanal bileşimi olduğunda. Kanal oluşturulduktan sonra, drenaj kaynağı arasına ileri voltaj vDS eklenerek bir drenaj akımı üretilir.

Ama Vgs artmaya devam ediyor, diyelim ki IRFPS40N60KVgs = 100V Vds = 0 ve Vds = 400V olduğunda, iki durum, tüp fonksiyonu ne gibi bir etki getirir, yanarsa nedeni ve sürecin iç mekanizması Vgs artışının nasıl azaltılacağıdır Rds (açık), anahtarlama kayıplarını azaltır ancak aynı zamanda Qg'yi de artırır, böylece açılma kaybı daha büyük hale gelir ve MOSFET GS'nin verimliliği etkilenir. voltaj Vgg'den Cgs'ye şarj olur ve yükselir, bakım voltajı Vth'ye ulaşır, MOSFET iletken başlar; MOSFET DS akım artışı, Millier kapasitansı aralığında DS kapasitansının deşarjı ve deşarjı nedeniyle, GS kapasitans şarjının fazla etkisi yoktur; Qg = Cgs * Vgs, ancak yük artmaya devam edecek.

MOSFET'in DS voltajı Vgs ile aynı voltaja düşer, Millier kapasitansı büyük ölçüde artar, harici sürücü voltajı Millier kapasitansını şarj etmeyi bırakır, GS kapasitansının voltajı değişmeden kalır, Millier kapasitansı üzerindeki voltaj artar, voltaj ise DS'de kapasitans azalmaya devam ediyor; MOSFET'in DS voltajı doymuş iletimdeki voltaja düşer, Millier kapasitansı küçülür MOSFET'in DS voltajı doyma iletimindeki voltaja düşer, Millier kapasitansı küçülür ve GS kapasitansı ile birlikte harici sürücü tarafından şarj edilir voltaj ve GS kapasitansındaki voltaj artar; voltaj ölçüm kanalları yerli 3D01, 4D01 ve Nissan'ın 3SK serisidir.

G-kutbu (geçit) tespiti: multimetrenin diyot dişlisini kullanın. Eğer bir ayak ve diğer iki ayak arasındaki pozitif ve negatif gerilim düşümü 2V'den büyükse, yani göstergede "1" varsa, bu ayak G kapısıdır. Daha sonra kalemi değiştirerek iki ayağın geri kalanını ölçün, bu sırada voltaj düşüşü küçüktür, siyah kalem D kutbuna (drenaj), kırmızı kalem S kutbuna (kaynak) bağlanır.