Son zamanlarda birçok müşteri MOSFET'ler hakkında danışmak için Olukey'e geldiğinde şu soruyu soracak: Uygun MOSFET nasıl seçilir? Bu soruya Olukey herkes adına cevap verecek.
Öncelikle MOSFET'in prensibini anlamamız gerekiyor. MOSFET'in detayları bir önceki "MOS Alan Etkili Transistör Nedir?" yazımızda detaylı olarak anlatılmıştır. Hala emin değilseniz, önce bunu öğrenebilirsiniz. Basitçe söylemek gerekirse, MOSFET, Gerilim kontrollü yarı iletken bileşenlere ait olup, yüksek giriş direnci, düşük gürültü, düşük güç tüketimi, geniş dinamik aralık, kolay entegrasyon, ikincil arıza olmaması ve geniş güvenli çalışma aralığı avantajlarına sahiptir.
Peki doğru olanı nasıl seçmeliyiz?MOSFET?
1. N-kanalı mı yoksa P-kanalı MOSFET'in mi kullanılacağını belirleyin
Öncelikle aşağıda gösterildiği gibi N-kanalı mı yoksa P-kanalı MOSFET'in mi kullanılacağına karar vermeliyiz:
Yukarıdaki şekilde görülebileceği gibi N-kanallı ve P-kanallı MOSFET'ler arasında belirgin farklar vardır. Örneğin, bir MOSFET topraklandığında ve yük branşman voltajına bağlandığında, MOSFET yüksek voltajlı bir yan anahtar oluşturur. Şu anda N-kanallı bir MOSFET kullanılmalıdır. Bunun tersine, MOSFET veri yoluna bağlandığında ve yük topraklandığında, düşük taraf anahtarı kullanılır. P-kanallı MOSFET'ler genellikle belirli bir topolojide kullanılır ve bu da voltaj sürücüsü hususlarından kaynaklanmaktadır.
2. MOSFET'in ekstra voltajı ve ekstra akımı
(1). MOSFET'in gerektirdiği ek voltajı belirleyin
İkinci olarak, voltaj sürücüsü için gereken ek voltajı veya cihazın kabul edebileceği maksimum voltajı daha da belirleyeceğiz. MOSFET'in ek voltajı ne kadar büyük olursa. Bu, seçilmesi gereken MOSFETVDS gereksinimleri ne kadar büyük olursa, MOSFET'in kabul edebileceği maksimum gerilime dayalı olarak farklı ölçümler ve seçimler yapmanın özellikle önemli olduğu anlamına gelir. Elbette genel olarak taşınabilir ekipman 20V, FPGA güç kaynağı 20~30V ve 85~220VAC 450~600V'dir. WINSOK tarafından üretilen MOSFET, güçlü voltaj direncine ve geniş uygulama alanına sahiptir ve kullanıcıların çoğunluğu tarafından tercih edilmektedir. Herhangi bir ihtiyacınız varsa lütfen çevrimiçi müşteri hizmetlerine başvurun.
(2) MOSFET'in gerektirdiği ek akımı belirleyin
Nominal gerilim koşulları da seçildiğinde MOSFET'in ihtiyaç duyduğu nominal akımın belirlenmesi gerekir. Nominal akım olarak adlandırılan akım aslında MOS yükünün her koşulda dayanabileceği maksimum akımdır. Voltaj durumuna benzer şekilde, seçtiğiniz MOSFET'in, sistem akım ani artışları oluştursa bile belirli miktarda ekstra akımı kaldırabileceğinden emin olun. Göz önünde bulundurulması gereken iki mevcut koşul, sürekli modeller ve nabız artışlarıdır. Sürekli iletim modunda, cihaz üzerinden akım akmaya devam ettiğinde MOSFET kararlı durumdadır. Darbe sıçraması, cihazdan akan az miktarda dalgalanmayı (veya tepe akımını) ifade eder. Ortamdaki maksimum akım belirlendikten sonra yalnızca belirli bir maksimum akıma dayanabilecek cihazı doğrudan seçmeniz yeterlidir.
İlave akımı seçtikten sonra iletim tüketimi de dikkate alınmalıdır. Gerçek durumlarda MOSFET gerçek bir cihaz değildir çünkü iletim kaybı olarak adlandırılan ısı iletimi sürecinde kinetik enerji tüketilir. MOSFET "açık" olduğunda, cihazın RDS(ON) değeri tarafından belirlenen ve ölçümle önemli ölçüde değişen değişken bir direnç gibi davranır. Makinenin güç tüketimi Iload2×RDS(ON) ile hesaplanabilir. Geri dönüş direnci ölçümle birlikte değiştiği için güç tüketimi de buna bağlı olarak değişecektir. MOSFET'e uygulanan VGS voltajı ne kadar yüksek olursa, RDS(ON) o kadar küçük olur; tersine, RDS(ON) o kadar yüksek olacaktır. RDS(ON) direncinin akımla birlikte biraz azaldığını unutmayın. RDS (ON) direnci için her bir elektriksel parametre grubunun değişiklikleri üreticinin ürün seçim tablosunda bulunabilir.
3. Sistemin gerektirdiği soğutma gereksinimlerini belirleyin
Değerlendirilecek bir sonraki koşul, sistemin gerektirdiği ısı dağılımı gereksinimleridir. Bu durumda en kötü durum ve gerçek durum olmak üzere iki özdeş durumun dikkate alınması gerekir.
MOSFET ısı dağılımı ile ilgili olarak,OlukeyÇözümü en kötü senaryoya göre önceliklendirir çünkü belirli bir etki, sistemin arızalanmamasını sağlamak için daha büyük bir sigorta marjı gerektirir. MOSFET veri sayfasında dikkat edilmesi gereken bazı ölçüm verileri bulunmaktadır; cihazın bağlantı sıcaklığı, maksimum durum ölçümü artı termal direnç ve güç dağılımının çarpımına eşittir (bağlantı sıcaklığı = maksimum durum ölçümü + [termal direnç × güç dağıtımı]). Sistemin maksimum güç dağıtımı, tanım gereği I2×RDS (ON) ile aynı olan belirli bir formüle göre çözülebilir. Cihazdan geçecek maksimum akımı zaten hesapladık ve farklı ölçümler altında RDS (ON) değerini hesaplayabiliyoruz. Ayrıca devre kartının ve MOSFET'inin ısı dağılımına da dikkat edilmelidir.
Çığ kırılması, yarı süper iletken bir bileşen üzerindeki ters voltajın maksimum değeri aşması ve bileşendeki akımı artıran güçlü bir manyetik alan oluşturması anlamına gelir. Talaş boyutundaki artış, rüzgarın çökmesini önleme yeteneğini geliştirecek ve sonuçta makinenin stabilitesini artıracaktır. Bu nedenle daha büyük bir paket seçmek çığları etkili bir şekilde önleyebilir.
4. MOSFET'in anahtarlama performansını belirleyin
Nihai karar koşulu MOSFET'in anahtarlama performansıdır. MOSFET'in anahtarlama performansını etkileyen birçok faktör vardır. En önemlileri elektrot drenajı, elektrot kaynağı ve drenaj kaynağından oluşan üç parametredir. Kondansatör her anahtarlandığında şarj olur, bu da kondansatörde anahtarlama kayıpları meydana geldiği anlamına gelir. Bu nedenle MOSFET'in anahtarlama hızı düşecek ve dolayısıyla cihazın verimliliği etkilenecektir. Bu nedenle MOSFET seçimi sürecinde, anahtarlama işlemi sırasında cihazın toplam kaybını da yargılamak ve hesaplamak gerekir. Açma işlemi sırasındaki kaybı (Eon) ve kapatma işlemi sırasındaki kaybı hesaplamak gerekir. (Eoff). MOSFET anahtarının toplam gücü aşağıdaki denklemle ifade edilebilir: Psw = (Eon + Eoff) × anahtarlama frekansı. Geçit ücreti (Qgd), anahtarlama performansı üzerinde en büyük etkiye sahiptir.
Özetlemek gerekirse, uygun MOSFET'i seçmek için ilgili karar dört açıdan yapılmalıdır: N-kanallı MOSFET veya P-kanallı MOSFET'in ekstra voltajı ve ekstra akımı, cihaz sisteminin ısı dağıtım gereksinimleri ve anahtarlama performansı. MOSFET.
Doğru MOSFET'in nasıl seçileceğiyle ilgili bugünlük bu kadar. Umarım size yardımcı olabilir.
Gönderim zamanı: 12 Aralık 2023
