Küçük Paket MOSFET'ler

MOSFET veriyoluna ve yük toprağına bağlandığında yüksek voltajlı bir yan anahtar kullanılır. Genellikle P kanalıMOSFET'lerBu topolojide yine gerilim sürücüsü hususları için kullanılır. Akım değerinin belirlenmesi İkinci adım MOSFET'in geçerli değerinin seçilmesidir. 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 bulundurulan iki mevcut durum, sürekli mod ve darbe artışlarıdır. Bu parametre, cihazdan sürekli olarak akım geçtiğinde MOSFET'in sürekli iletim modunda kararlı durumda olduğu FDN304P VERİ SAYFASI tarafından referans alınır.

Darbe ani yükselişleri, cihazdan akan akımın büyük bir dalgalanması (veya ani yükselişi) olduğunda ortaya çıkar. Bu koşullar altında maksimum akım belirlendikten sonra, bu maksimum akıma dayanabilecek bir cihazın doğrudan seçilmesi meselesidir.

Nominal akımı seçtikten sonra iletim kaybı da hesaplanmalıdır. Uygulamada MOSFET'ler ideal cihazlar değildir çünkü iletkenlik kaybı olarak adlandırılan iletkenlik işlemi sırasında güç kaybı meydana gelir.

MOSFET, cihazın RDS(ON) değeri tarafından belirlendiği şekilde "açık" olduğunda değişken bir direnç görevi görür ve sıcaklıkla önemli ölçüde değişir. Cihazın güç dağıtımı Iload2 x RDS(ON)'dan hesaplanabilir ve açık direnç sıcaklıkla değiştiğinden, güç dağıtımı orantılı olarak değişir. MOSFET'e uygulanan VGS voltajı ne kadar yüksek olursa, RDS(ON) o kadar küçük olur; tersine RDS(ON) o kadar yüksek olacaktır. Sistem tasarımcısı için sistem voltajına bağlı olarak ödünleşimlerin devreye girdiği yer burasıdır. Taşınabilir tasarımlar için daha düşük voltajların kullanılması daha kolaydır (ve daha yaygındır), endüstriyel tasarımlarda ise daha yüksek voltajlar kullanılabilir.

RDS(ON) direncinin akımla birlikte biraz arttığını unutmayın. RDS(ON) direncinin çeşitli elektriksel parametrelerindeki değişiklikler, üretici tarafından sağlanan teknik veri sayfasında bulunabilir.

Termal Gereksinimlerin Belirlenmesi MOSFET seçiminde bir sonraki adım sistemin termal gereksinimlerinin hesaplanmasıdır. Tasarımcı, en kötü durum ve gerçek durum olmak üzere iki farklı senaryoyu dikkate almalıdır. En kötü senaryoya göre hesaplamanın kullanılması tavsiye edilir, çünkü bu sonuç daha büyük bir güvenlik payı sağlar ve sistemin arızalanmamasını sağlar.

Ayrıca dikkat edilmesi gereken bazı ölçümler de bulunmaktadır.MOSFETveri sayfası; paketlenmiş cihazın yarı iletken bağlantı noktası ile ortam ortamı arasındaki termal direnç ve maksimum bağlantı sıcaklığı gibi. Cihazın bağlantı sıcaklığı, maksimum ortam sıcaklığı artı termal direnç ve güç dağıtımının çarpımına eşittir (bağlantı sıcaklığı = maksimum ortam sıcaklığı + [termal direnç x güç dağıtımı]). Bu denklemden sistemin maksimum güç kaybı çözülebilir; bu tanım gereği I2 x RDS(ON)'a eşittir.

Tasarımcı cihazdan geçecek maksimum akımı belirlediğinden farklı sıcaklıklar için RDS(ON) hesaplanabilmektedir. Basit termal modellerle uğraşırken tasarımcının aynı zamanda yarı iletken bağlantı noktası/cihaz muhafazası ve muhafaza/ortamın ısı kapasitesini de dikkate alması gerektiğini belirtmek önemlidir; yani baskılı devre kartının ve paketin hemen ısınmaması gerekmektedir.

Genellikle, bir PMOSFET'te parazitik bir diyot mevcut olacaktır, diyotun işlevi kaynak-drenaj ters bağlantısını önlemektir, PMOS için NMOS'a göre avantajı, açılma voltajının 0 olabilmesidir ve arasındaki voltaj farkıdır. DS voltajı çok fazla değilken, NMOS koşulu altında VGS'nin eşikten daha büyük olmasını gerektirir, bu da kontrol voltajının kaçınılmaz olarak gerekli voltajdan daha yüksek olmasına yol açacak ve gereksiz sorun yaşanacaktır. PMOS kontrol anahtarı olarak seçilir, aşağıdaki iki uygulama vardır: ilk uygulama, voltaj seçimini gerçekleştirecek PMOS, V8V mevcut olduğunda, voltajın tamamı V8V tarafından sağlanır, PMOS kapatılır, VBAT VSIN'e voltaj sağlamaz ve V8V düşük olduğunda VSIN'e 8V ile güç verilir. Daha önce açıklanan yüksek geçit empedansı ile ilişkili bir durum tehlikesi olan PMOS'un uygun şekilde açılmasını sağlamak için geçit voltajını sürekli olarak aşağı çeken bir direnç olan R120'nin topraklamasına dikkat edin.

D9 ve D10'un işlevleri voltaj yedeklemesini önlemek içindir ve D9 atlanabilir. Devrenin DS'sinin aslında tersine çevrildiğine dikkat edilmelidir, böylece anahtarlama tüpünün işlevi, pratik uygulamalarda dikkate alınması gereken, takılı diyotun iletimi ile elde edilemez. Bu devrede kontrol sinyali PGC, V4.2'nin P_GPRS'ye güç sağlayıp sağlamadığını kontrol eder. Bu devre, kaynak ve drenaj terminalleri ters bağlı değildir, R110 ve R113, R110 kontrol kapısı akımının çok büyük olmaması, R113 kontrol kapısı normalliği, R113 yüksek için pull-up, PMOS itibariyle olması anlamında mevcuttur, aynı zamanda MCU dahili pinleri ve yukarı çekmesi, yani çıkış PMOS'u kapatmadığında açık tahliyenin çıkışı, kontrol sinyalinde bir yukarı çekme olarak görülebilir. Bu süre zarfında, çekmeyi sağlamak için harici bir voltaja ihtiyaç duyulacaktır, bu nedenle R113 direnci iki rol oynar. r110 daha küçük olabilir, 100 ohm'a kadar olabilir.