MOSFET таңдау нүктелері

таңдауMOSFETөте маңызды, қате таңдау бүкіл схеманың қуат тұтынуына әсер етуі мүмкін, әртүрлі MOSFET компоненттерінің нюанстарын және әртүрлі коммутациялық тізбектердегі параметрлерді меңгеру инженерлерге көптеген проблемаларды болдырмауға көмектеседі, төменде Гуанхуа Вейенің кейбір ұсыныстары берілген. MOSFET таңдау үшін.

Біріншіден, P-арна және N-арна

Бірінші қадам N-арна немесе P-арна MOSFET пайдалануды анықтау болып табылады. қуат қолданбаларында, MOSFET жерге тұйықталғанда және жүктеме магистральдық кернеуге қосылғанда,MOSFETтөмен вольтты бүйірлік қосқышты құрайды. Төмен кернеуді бүйірлік коммутацияда әдетте N-арналы MOSFET пайдаланылады, бұл құрылғыны өшіру немесе қосу үшін қажетті кернеуді ескеру болып табылады. MOSFET шинаға және жүктеме жерге қосылған кезде жоғары вольтты бүйірлік қосқыш қолданылады. P-арналы MOSFET әдетте кернеу жетектеріне байланысты қолданылады. Қолдану үшін дұрыс құрамдастарды таңдау үшін құрылғыны басқаруға қажетті кернеуді және оны дизайнда іске асыру қаншалықты оңай екенін анықтау маңызды. Келесі қадам қажетті кернеу рейтингін немесе құрамдас көтере алатын максималды кернеуді анықтау болып табылады. Кернеу көрсеткіші неғұрлым жоғары болса, құрылғының құны соғұрлым жоғары болады. Іс жүзінде кернеу номиналы магистральдық немесе шина кернеуінен жоғары болуы керек. Бұл MOSFET істен шықпауы үшін жеткілікті қорғанысты қамтамасыз етеді. MOSFET таңдау үшін ағызудан көзге дейін төтеп бере алатын максималды кернеуді, яғни максималды VDS анықтау маңызды, сондықтан MOSFET шыдай алатын максималды кернеу температураға байланысты өзгеретінін білу маңызды. Дизайнерлер жұмыс температурасының барлық диапазонында кернеу диапазонын тексеруі керек. Номиналды кернеу тізбектің істен шықпауын қамтамасыз ету үшін осы диапазонды жабу үшін жеткілікті маржаға ие болуы керек. Сонымен қатар, басқа қауіпсіздік факторларын индукциялық кернеудің өтпелі процестерін ескеру қажет.

Екіншіден, ағымдағы рейтингті анықтаңыз

MOSFET ағымдағы рейтингі схема құрылымына байланысты. Ағымдық номиналды жүктеме кез келген жағдайда төтеп бере алатын максималды ток болып табылады. Кернеу жағдайына ұқсас, конструктор таңдалған MOSFET осы номиналды токты, тіпті жүйе күрт токты тудырса да өткізе алатынына көз жеткізуі керек. Қарастырылатын екі ағымдағы сценарий - үздіксіз режим және импульстік өсу. MOSFET үздіксіз өткізгіштік режимінде, ток құрылғы арқылы үздіксіз өткен кезде тұрақты күйде болады. Импульстік сілкіністер құрылғы арқылы өтетін көптеген кернеулерді (немесе токтың секірулерін) білдіреді, бұл жағдайда максималды ток анықталғаннан кейін, бұл тек осы максималды токқа төтеп бере алатын құрылғыны тікелей таңдау мәселесі болып табылады.

Номиналды токты таңдағаннан кейін өткізгіштік жоғалту да есептеледі. Нақты жағдайларда,MOSFETӨткізгіштік ысыраптар деп аталатын өткізгіш процесс кезінде пайда болатын электрлік шығындарға байланысты идеалды құрамдас емес. «Қосулы» кезде MOSFET құрылғының RDS(ON) арқылы анықталатын және температураға байланысты айтарлықтай өзгеретін айнымалы резистор ретінде әрекет етеді. Құрылғының қуат жоғалуын Iload2 x RDS(ON) арқылы есептеуге болады және қосу кедергісі температураға байланысты өзгеретіндіктен, қуат жоғалуы пропорционалды түрде өзгереді. MOSFET-ке қолданылатын VGS кернеуі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым RDS(ON) төмен болады; керісінше, соғұрлым жоғары RDS(ON). Жүйе дизайнері үшін бұл жерде жүйе кернеуіне байланысты айырбастаулар пайда болады. Портативті конструкциялар үшін төменгі кернеулер оңайырақ (және жиірек), ал өнеркәсіптік үлгілер үшін жоғары кернеулер қолданылуы мүмкін. RDS(ON) кедергісі токпен аздап көтерілетінін ескеріңіз.

Технология құрамдас сипаттамаларына үлкен әсер етеді және кейбір технологиялар максималды VDS ұлғайған кезде RDS(ON) ұлғаюына әкеледі. Мұндай технологиялар үшін VDS және RDS(ON) төмендетілетін болса, пластинаның өлшемін ұлғайту қажет, осылайша онымен бірге келетін қаптама өлшемін және сәйкес әзірлеу құнын арттырады. Өнеркәсіпте пластинаның көлемінің ұлғаюын бақылауға тырысатын бірқатар технологиялар бар, олардың ең маңыздысы траншея және шихта балансының технологиялары болып табылады. Траншея технологиясында RDS(ON) кедергісін азайту үшін пластинаға терең траншея салынған, әдетте төмен кернеулер үшін сақталған.

III. Жылу бөлу талаптарын анықтаңыз

Келесі қадам жүйенің жылу талаптарын есептеу болып табылады. Екі түрлі сценарийді қарастыру керек, ең нашар жағдай және нақты жағдай. TPV ең нашар жағдай сценарийі үшін нәтижелерді есептеуді ұсынады, себебі бұл есептеу қауіпсіздіктің үлкен маржасын қамтамасыз етеді және жүйенің істен шықпауын қамтамасыз етеді.

IV. Ауыстыру өнімділігі

Соңында, MOSFET коммутация өнімділігі. Коммутация өнімділігіне әсер ететін көптеген параметрлер бар, маңыздылары - қақпа/дренаж, қақпа/көз және ағызу/көздің сыйымдылығы. Бұл сыйымдылықтар оларды ауыстырған сайын зарядтау қажеттілігіне байланысты құрамдас бөлікте ауысу шығындарын құрайды. Нәтижесінде MOSFET-тің ауысу жылдамдығы төмендейді және құрылғының тиімділігі төмендейді. Коммутация кезінде құрылғыдағы жалпы шығындарды есептеу үшін конструктор қосу кезіндегі жоғалтуларды (Eon) және өшіру кезіндегі жоғалтуларды (Eoff) есептеуі керек. Оны келесі теңдеу арқылы көрсетуге болады: Psw = (Eon + Eoff) x коммутация жиілігі. Ал қақпа заряды (Qgd) коммутация өнімділігіне ең үлкен әсер етеді.