Шағын пакет MOSFET

MOSFET шинаға және жүктеме жерге қосылған кезде жоғары вольтты бүйірлік қосқыш қолданылады. Көбінесе P-арнаMOSFETsбұл топологияда қайтадан кернеу жетегі туралы ойлар үшін пайдаланылады. Ағымдағы рейтингті анықтау Екінші қадам MOSFET ағымдағы рейтингін таңдау болып табылады. Тізбек құрылымына байланысты бұл ток рейтингі жүктеме барлық жағдайларда төтеп бере алатын максималды ток болуы керек.

Кернеу жағдайына ұқсас, дизайнер таңдалғанын қамтамасыз етуі керекMOSFETбұл ағымдағы рейтингке төтеп бере алады, тіпті жүйе секіру токтарын тудырса да. Қарастырылған екі ағымдағы жағдай - үздіксіз режим және импульстік өсу. Бұл параметрге FDN304P DATASHEET сілтемесі берілген, мұнда MOSFET үздіксіз өткізгіштік режимінде тұрақты күйде, ток үздіксіз құрылғы арқылы ағып жатқанда.

Импульстік серпілістер - бұл құрылғы арқылы өтетін токтың үлкен толқыны (немесе секіруі). Осы шарттардағы максималды ток анықталғаннан кейін, бұл максималды токқа төтеп бере алатын құрылғыны тікелей таңдау мәселесі.

Номиналды токты таңдағаннан кейін өткізгіштік жоғалтуды да есептеу керек. Іс жүзінде MOSFET идеалды құрылғылар емес, өйткені өткізгіштік процесс кезінде қуат жоғалады, бұл өткізгіштік жоғалту деп аталады.

MOSFET құрылғының RDS(ON) арқылы анықталатын «қосулы» күйінде айнымалы резистор ретінде әрекет етеді және температураға байланысты айтарлықтай өзгереді. Құрылғының қуат шығынын Iload2 x RDS(ON) арқылы есептеуге болады және қосу кедергісі температураға байланысты өзгеретіндіктен, қуат шығыны пропорционалды түрде өзгереді. MOSFET-ке қолданылатын VGS кернеуі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым RDS(ON) аз болады; керісінше RDS(ON) соғұрлым жоғары болады. Жүйе дизайнері үшін бұл жерде жүйе кернеуіне байланысты айырбастаулар пайда болады. Портативті конструкциялар үшін төменгі кернеулерді пайдалану оңайырақ (және жиірек), ал өнеркәсіптік үлгілер үшін жоғары кернеулерді қолдануға болады.

RDS(ON) кедергісі токпен аздап көтерілетінін ескеріңіз. RDS(ON) резисторының әртүрлі электрлік параметрлеріндегі өзгерістерді өндіруші ұсынған техникалық деректер парағында табуға болады.

Жылулық талаптарды анықтау MOSFET таңдаудағы келесі қадам жүйенің жылу талаптарын есептеу болып табылады. Дизайнер екі түрлі сценарийді, ең нашар жағдайды және шынайы жағдайды қарастыруы керек. Ең нашар жағдай сценарийі үшін есептеуді пайдалану ұсынылады, себебі бұл нәтиже қауіпсіздіктің үлкен маржасын қамтамасыз етеді және жүйенің істен шықпауын қамтамасыз етеді.

Сондай-ақ, кейбір өлшемдер туралы білу керекMOSFETдеректер парағы; орамадағы құрылғының жартылай өткізгішті түйіні мен қоршаған орта арасындағы жылу кедергісі және ең жоғары қосылыс температурасы сияқты. Құрылғының түйісу температурасы қоршаған ортаның максималды температурасына плюс жылу кедергісі мен қуаттың диссипациясының өніміне тең (қосылу температурасы = қоршаған ортаның максималды температурасы + [жылу кедергісі x қуаттың шығыны]). Бұл теңдеуден жүйенің максималды қуат диссипациясын шешуге болады, ол анықтамасы бойынша I2 x RDS(ON) тең.

Конструктор құрылғы арқылы өтетін максималды токты анықтағандықтан, RDS(ON) әртүрлі температуралар үшін есептелуі мүмкін. Қарапайым термиялық модельдермен жұмыс істегенде, конструктор сонымен қатар жартылай өткізгіш тораптың/құрылғы қоршауының және қоршаудың/қоршаған ортаның жылу сыйымдылығын ескеруі керек екенін ескеру маңызды; яғни, баспа платасы мен қаптаманың бірден қызып кетпеуі талап етіледі.

Әдетте, PMOSFET-те паразиттік диод болады, диодтың функциясы көзден ағызу кері байланысын болдырмау болып табылады, PMOS үшін NMOS-тен артықшылығы оның қосылу кернеуі 0 болуы мүмкін, ал диод арасындағы кернеу айырмашылығы DS кернеуі көп емес, ал NMOS шарт бойынша VGS шекті мәннен жоғары болуын талап етеді, бұл басқару кернеуінің сөзсіз болуына әкеледі. қажетті кернеуден жоғары болса, қажетсіз ақаулар болады. Басқару қосқышы ретінде PMOS таңдалады, келесі екі қолданба бар: бірінші қолданба, кернеуді таңдауды жүзеге асыру үшін PMOS, V8V болған кезде, содан кейін кернеудің барлығы V8V арқылы қамтамасыз етіледі, PMOS өшіріледі, VBAT VSIN кернеуін қамтамасыз етпейді және V8V төмен болғанда, VSIN 8V арқылы қоректенеді. R120 жерге тұйықталуына назар аударыңыз, резистор PMOS дұрыс қосылуын қамтамасыз ету үшін қақпа кернеуін тұрақты түрде төмендетеді, бұл жоғарыда сипатталған қақпа кедергісіне байланысты күйге қауіп төндіреді.

D9 және D10 функциялары кернеудің сақтық көшірмесін болдырмау болып табылады, ал D9 өткізілмеуі мүмкін. Айта кету керек, тізбектің DS шын мәнінде кері өзгереді, сондықтан коммутациялық түтіктің функциясы бекітілген диодтың өткізгіштігімен қол жеткізілмейді, бұл практикалық қолданбаларда ескерілуі керек. Бұл схемада PGC басқару сигналы V4.2 P_GPRS-ке қуат беретінін бақылайды. Бұл схема, көз және ағызу терминалдары қарама-қарсы қосылмаған, R110 және R113 R110 басқару қақпасының тогы тым үлкен емес, R113 басқару қақпасының қалыптылығы, R113 жоғары үшін PMOS ретінде тартылу, сонымен қатар бар. басқару сигналында тартылу ретінде көрінуі мүмкін, MCU ішкі түйреуіштер мен тарту, яғни шығыс шығыс PMOS өшірілмеген кезде ашық ағызу, бұл уақытта тартуды беру үшін оған сыртқы кернеу қажет болады, сондықтан R113 резисторы екі рөл атқарады. r110 кішірек болуы мүмкін, 100 Омға дейін болуы мүмкін.