Kiekvieno galios MOSFET parametro paaiškinimas

VDSS maksimali nutekėjimo šaltinio įtampa

Kai užtvaras sutrumpintas, nutekėjimo šaltinio vardinė įtampa (VDSS) yra didžiausia įtampa, kurią galima prijungti prie išleidimo šaltinio be griūties. Priklausomai nuo temperatūros, tikroji lavinos gedimo įtampa gali būti mažesnė nei vardinė VDSS. Išsamų V(BR)DSS aprašymą žr. Elektrostatinis

Išsamų V(BR)DSS aprašymą žr. Elektrostatinės charakteristikos.

VGS Maksimali vartų šaltinio įtampa

VGS nominali įtampa yra didžiausia įtampa, kuri gali būti naudojama tarp vartų šaltinio polių. Pagrindinis šios nominalios įtampos nustatymo tikslas yra užkirsti kelią vartų oksido pažeidimui, kurį sukelia per didelė įtampa. Tikroji įtampa, kurią gali atlaikyti vartų oksidas, yra daug didesnė už vardinę įtampą, tačiau ji skirsis priklausomai nuo gamybos proceso.

Tikrasis vartų oksidas gali atlaikyti daug didesnę įtampą nei vardinė įtampa, tačiau tai skirsis priklausomai nuo gamybos proceso, todėl išlaikant VGS vardinėje įtampoje bus užtikrintas programos patikimumas.

ID – nuolatinė nuotėkio srovė

ID apibrėžiamas kaip didžiausia leistina nuolatinė nuolatinės srovės srovė esant didžiausiai vardinei sandūros temperatūrai TJ(max) ir vamzdžio paviršiaus temperatūrai 25°C ar aukštesnei. Šis parametras priklauso nuo vardinės šiluminės varžos tarp sankryžos ir korpuso, RθJC, ir korpuso temperatūros:

Perjungimo nuostoliai neįtraukti į ID, todėl sunku palaikyti vamzdžio paviršiaus temperatūrą 25 °C (Tcase) praktiniam naudojimui. Todėl tikroji perjungimo srovė kietojo perjungimo programose paprastai yra mažesnė nei pusė ID įvertinimo @ TC = 25 °C, paprastai nuo 1/3 iki 1/4. vienas kitą papildantis.

Be to, ID esant tam tikrai temperatūrai gali būti įvertintas, jei naudojama šiluminė varža JA, kuri yra realesnė reikšmė.

IDM – Impulse Drain Current

Šis parametras atspindi impulsinės srovės, kurią įrenginys gali valdyti, kiekį, kuris yra daug didesnis nei nuolatinė nuolatinė srovė. IDM apibrėžimo tikslas yra: ominė linijos sritis. Esant tam tikrai vartų šaltinio įtampai,MOSFETveda esant didžiausiai nutekėjimo srovei

srovė. Kaip parodyta paveikslėlyje, esant tam tikrai vartų šaltinio įtampai, jei darbo taškas yra tiesinėje srityje, padidėjus nutekėjimo srovei, padidėja nutekėjimo šaltinio įtampa, o tai padidina laidumo nuostolius. Ilgai veikiant dideliu galingumu, įrenginys suges. Dėl šios priežasties

Todėl vardinis IDM turi būti nustatytas žemiau regiono esant tipinei vartų pavaros įtampai. Regiono ribinis taškas yra Vgs ir kreivės sankirtoje.

Todėl reikia nustatyti viršutinę srovės tankio ribą, kad lustas per daug neįkaistų ir neišdegtų. Taip iš esmės siekiama užkirsti kelią per didelės srovės tekėjimui per paketo laidus, nes kai kuriais atvejais „silpniausia jungtis“ visame luste yra ne lustas, o pakuotės laidai.

Atsižvelgiant į terminio poveikio IDM apribojimus, temperatūros padidėjimas priklauso nuo impulso pločio, laiko intervalo tarp impulsų, šilumos išsklaidymo, RDS(įjungimo) ir impulsinės srovės bangos formos bei amplitudės. Tiesiog pasitenkinimas, kad impulsų srovė neviršija IDM ribos, negarantuoja, kad sankryžos temperatūra

neviršija didžiausios leistinos vertės. Sankryžos temperatūrą esant impulsinei srovei galima įvertinti remiantis trumpalaikės šiluminės varžos aptarimu terminėse ir mechaninėse savybėse.

PD – bendras leistinas kanalo galios išsklaidymas

Bendras leistinas kanalo galios išsklaidymas kalibruoja didžiausią galios išsklaidymą, kurį gali išsklaidyti įrenginys, ir gali būti išreikštas kaip maksimalios sankryžos temperatūros ir šiluminės varžos funkcija, kai korpuso temperatūra yra 25 °C.

TJ, TSTG – veikimo ir laikymo aplinkos temperatūros diapazonas

Šie du parametrai kalibruoja sankryžos temperatūros diapazoną, leidžiamą įrenginio veikimo ir saugojimo aplinkoje. Šis temperatūros diapazonas nustatytas taip, kad atitiktų minimalų įrenginio veikimo laiką. Užtikrinant, kad prietaisas veiktų šiame temperatūros diapazone, labai pailgės jo eksploatavimo laikas.

EAS-Single Pulse Lavinche Breakdown Energy

 

Jei įtampos viršijimas (dažniausiai dėl nuotėkio srovės ir kintamo induktyvumo) neviršija gedimo įtampos, prietaisas nepatirs lavinos gedimo, todėl jam nereikia galimybės išsklaidyti lavinos gedimo. Lavinos gedimo energija kalibruoja trumpalaikį viršijimą, kurį įrenginys gali toleruoti.

Lavinos gedimo energija apibrėžia saugią trumpalaikės viršijimo įtampos vertę, kurią įrenginys gali toleruoti, ir priklauso nuo energijos kiekio, kurį reikia išsklaidyti, kad įvyktų griūtis.

Įrenginys, apibrėžiantis lavinos gedimo energijos įvertinimą, paprastai taip pat apibrėžia EAS reitingą, kuris savo prasme yra panašus į UIS reitingą, ir apibrėžia, kiek atvirkštinės lavinos gedimo energijos įrenginys gali saugiai sugerti.

L yra induktyvumo vertė, o iD yra didžiausia srovė, tekanti induktoriumi, kuri matavimo prietaise staiga paverčiama išleidimo srove. Induktoriaus generuojama įtampa viršija MOSFET gedimo įtampą ir sukels laviną. Kai įvyksta lavina, srovė induktoriuje tekės per MOSFET įrenginį, net jeiMOSFETyra išjungtas. Energija, sukaupta induktyvumo ritėje, yra panaši į energiją, saugomą paklaidžiojančiame induktoryje ir išsklaidomą MOSFET.

Kai MOSFET yra prijungti lygiagrečiai, gedimo įtampa tarp įrenginių yra beveik vienoda. Paprastai atsitinka taip, kad vienas įrenginys pirmasis pajunta griūtį, o visos vėlesnės lavinos gedimo srovės (energija) teka per tą įrenginį.

EAR – pasikartojančios lavinos energija

Pasikartojančios lavinos energija tapo „pramonės etalonu“, tačiau nenustačius dažnio, kitų nuostolių ir aušinimo kiekio šis parametras neturi reikšmės. Šilumos išsklaidymo (aušinimo) sąlyga dažnai valdo pasikartojančią lavinos energiją. Taip pat sunku numatyti energijos lygį, susidarantį įvykus lavinai.

Taip pat sunku numatyti energijos lygį, susidarantį įvykus lavinai.

Tikroji EAR įvertinimo prasmė yra kalibruoti pasikartojančią lavinų skilimo energiją, kurią įrenginys gali atlaikyti. Šis apibrėžimas daro prielaidą, kad nėra jokių dažnio apribojimų, kad įrenginys neperkaistų, o tai realu bet kokiam įrenginiui, kuriame gali įvykti lavina.

Patartina išmatuoti veikiančio įrenginio arba aušintuvo temperatūrą, kad patikrintumėte, ar MOSFET įrenginys neperkaista tikrinant įrenginio konstrukciją, ypač tais atvejais, kai gali įvykti lavina.

IAR – lavinos suskaidymo srovė

Kai kuriems įrenginiams dėl esamos lusto briaunos tendencijos griūties metu reikia apriboti lavinos srovę IAR. Tokiu būdu lavinos srovė tampa „smulkiu šriftu“ lavinos gedimo energijos specifikacijos; tai atskleidžia tikrąsias įrenginio galimybes.

II dalis Statinis elektrinis apibūdinimas

V(BR)DSS: nutekėjimo šaltinio gedimo įtampa (sunaikinimo įtampa)

V(BR)DSS (kartais vadinamas VBDSS) yra nutekėjimo šaltinio įtampa, kuriai esant srovė, tekanti per kanalizaciją, pasiekia tam tikrą vertę esant tam tikrai temperatūrai ir esant trumpam užtvarų šaltiniui. Nutekėjimo šaltinio įtampa šiuo atveju yra lavinos gedimo įtampa.

V(BR)DSS yra teigiamas temperatūros koeficientas, o esant žemai temperatūrai V(BR)DSS yra mažesnis už didžiausią nutekėjimo šaltinio įtampą esant 25°C. Esant -50 °C, V(BR)DSS yra mažesnė už didžiausią nutekėjimo šaltinio įtampą esant -50 °C. Esant -50°C, V(BR)DSS yra maždaug 90% didžiausios nutekėjimo šaltinio įtampos esant 25°C.

VGS(th), VGS(off): slenkstinė įtampa

VGS(th) yra įtampa, kuriai esant pridėtinė vartų šaltinio įtampa gali sukelti drenažo srovę arba srovės išnykimą, kai MOSFET išjungiamas, ir bandymo sąlygos (išleidimo srovė, nutekėjimo šaltinio įtampa, sandūra temperatūra) taip pat nurodoma. Paprastai visi MOS vartų įrenginiai turi skirtingus

slenkstinės įtampos bus skirtingos. Todėl yra nurodytas VGS(th) kitimo diapazonas. VGS(th) yra neigiamas temperatūros koeficientas, kai temperatūra pakyla,MOSFETįsijungs esant santykinai žemai vartų šaltinio įtampai.

RDS (įjungta): Įjungtas pasipriešinimas

RDS(on) yra išleidimo šaltinio varža, išmatuota esant tam tikrai nutekėjimo srovei (dažniausiai pusei ID srovės), užtvaro šaltinio įtampai ir 25 °C temperatūrai. RDS(on) yra išleidimo šaltinio varža, išmatuota esant tam tikrai nutekėjimo srovei (dažniausiai pusei ID srovės), užtvaro šaltinio įtampai ir 25 °C temperatūrai.

IDSS: nulinės vartų įtampos nutekėjimo srovė

IDSS yra nuotėkio srovė tarp kanalizacijos ir šaltinio esant tam tikrai nutekėjimo šaltinio įtampai, kai vartų šaltinio įtampa lygi nuliui. Kadangi nuotėkio srovė didėja didėjant temperatūrai, IDSS nurodomas tiek kambario, tiek aukštoje temperatūroje. Galios išsklaidymą dėl nuotėkio srovės galima apskaičiuoti IDSS padauginus iš įtampos tarp nutekėjimo šaltinių, kuri paprastai yra nereikšminga.

IGSS – vartų šaltinio nuotėkio srovė

IGSS yra nuotėkio srovė, tekanti per vartus esant tam tikrai vartų šaltinio įtampai.

III dalis Dinaminės elektrinės charakteristikos

Ciss: įvesties talpa

Talpa tarp užtvaro ir šaltinio, išmatuota kintamosios srovės signalu trumpinant nutekėjimą į šaltinį, yra įvesties talpa; Ciss susidaro lygiagrečiai sujungiant vartų išleidimo talpą Cgd ir užtvaro šaltinio talpą Cgs arba Ciss = Cgs + Cgd. Įrenginys įjungiamas, kai įvesties talpa įkraunama iki slenkstinės įtampos, ir išjungiama, kai iškraunama iki tam tikros vertės. Todėl tvarkyklės grandinė ir Ciss turi tiesioginės įtakos įrenginio įjungimo ir išjungimo delsai.

Coss: Išėjimo talpa

Išėjimo talpa yra talpa tarp nutekėjimo ir šaltinio, išmatuota kintamosios srovės signalu, kai užtvaro šaltinis yra trumpasis, Coss susidaro lygiagrečiai nutekėjimo šaltinio talpą Cds ir užtvaro nutekėjimo talpą Cgd arba Coss = Cds + Cgd. Minkšto perjungimo programoms Coss yra labai svarbus, nes gali sukelti rezonansą grandinėje.

Crss: atvirkštinio perdavimo talpa

Talpa, išmatuota tarp kanalizacijos ir vartų, kai šaltinis įžemintas, yra atvirkštinio perdavimo talpa. Atvirkštinio perdavimo talpa yra lygi vartų nutekėjimo talpai Cres = Cgd ir dažnai vadinama Millerio talpa, kuri yra vienas iš svarbiausių jungiklio kilimo ir kritimo laiko parametrų.

Tai svarbus perjungimo pakilimo ir kritimo laiko parametras, taip pat turi įtakos išjungimo delsos laikui. Talpa mažėja padidėjus nutekėjimo įtampai, ypač išėjimo talpa ir atvirkštinio perdavimo talpa.

Qgs, Qgd ir Qg: vartų įkrovimas

Vartų įkrovos vertė atspindi įkrovą, saugomą kondensatoriuje tarp gnybtų. Kadangi kondensatoriaus įkrova keičiasi atsižvelgiant į įtampą perjungimo momentu, projektuojant vartų tvarkyklės grandines dažnai atsižvelgiama į užtvaro įkrovos poveikį.

Qgs yra krūvis nuo 0 iki pirmojo posūkio taško, Qgd yra dalis nuo pirmojo iki antrojo posūkio taško (taip pat vadinamas „Miller“ krūviu), o Qg yra dalis nuo 0 iki taško, kuriame VGS yra lygus tam tikrai pavarai. įtampa.

Nuotėkio srovės ir nuotėkio šaltinio įtampos pokyčiai turi santykinai nedidelę įtaką vartų įkrovos vertei, o vartų įkrova nekinta priklausomai nuo temperatūros. Nurodomos bandymo sąlygos. Vartų įkrovos grafikas parodytas duomenų lape, įskaitant atitinkamas vartų įkrovos kitimo kreives fiksuotai nuotėkio srovei ir kintamajai nuotėkio šaltinio įtampai.

Atitinkamos vartų įkrovos kitimo kreivės fiksuotai nutekėjimo srovei ir kintamajai nutekėjimo šaltinio įtampai yra įtrauktos į duomenų lapus. Grafike plokščiakalnio įtampa VGS(pl) didėja didėjant srovei mažiau (ir mažėja mažėjant). Plokštumos įtampa taip pat yra proporcinga slenkslinei įtampai, todėl skirtinga slenkstinė įtampa sukurs skirtingą plokštumos įtampą.

įtampa.

Toliau pateikta diagrama yra išsamesnė ir taikoma:

td(on) : veikimo vėlavimo laikas

Veikimo laiko delsos laikas yra laikas nuo tada, kai vartų šaltinio įtampa pakyla iki 10% vartų pavaros įtampos, iki tada, kai nuotėkio srovė pakyla iki 10% nurodytos srovės.

td(off): Išjungimo delsos laikas

Išjungimo delsos laikas – tai laikas, praėjęs nuo tada, kai vartų šaltinio įtampa nukrenta iki 90 % vartų pavaros įtampos, iki tada, kai nuotėkio srovė nukrenta iki 90 % nurodytos srovės. Tai rodo vėlavimą, patirtą prieš perduodant srovę į apkrovą.

tr: pakilimo laikas

Kilimo laikas yra laikas, per kurį išleidimo srovė padidės nuo 10% iki 90%.

tf: krintantis laikas

Kritimo laikas yra laikas, per kurį nutekėjimo srovė nukrenta nuo 90% iki 10%.