Kiek žinote apie MOSFET parametrus? OLUKEY analizuoja tai už jus

„MOSFET“ yra metalo oksido puslaidininkio lauko efekto tranzistoriaus santrumpa. Tai įrenginys, pagamintas iš trijų medžiagų: metalo, oksido (SiO2 arba SiN) ir puslaidininkio. MOSFET yra vienas pagrindinių įrenginių puslaidininkių srityje. Nesvarbu, ar tai yra IC projektavimas, ar plokštės lygio grandinės, jis yra labai platus. Pagrindiniai MOSFET parametrai yra ID, IDM, VGSS, V(BR)DSS, RDS(on), VGS(th) ir kt. Ar žinote tai? OLUKEY Company, kaip winsok Taivano vidutinės ir aukštos klasės vidutinės ir žemos įtamposMOSFETagento paslaugų teikėjas, turi pagrindinę komandą, turinčią beveik 20 metų patirtį, kuri išsamiai paaiškina įvairius MOSFET parametrus!

Paveikslas: WINSOK MOSFETWSG03N10 specifikacijos lapas

MOSFET parametrų reikšmės aprašymas

1. Ekstremalūs parametrai:

ID: Didžiausia nutekėjimo šaltinio srovė. Tai reiškia didžiausią leistiną srovę tarp kanalizacijos ir šaltinio, kai lauko tranzistorius veikia normaliai. Lauko efekto tranzistoriaus veikimo srovė neturi viršyti ID. Šis parametras mažėja didėjant sankryžos temperatūrai.

IDM: didžiausia impulsinė nutekėjimo šaltinio srovė. Šis parametras mažės didėjant sankryžos temperatūrai, atspindėdamas atsparumą smūgiams ir taip pat yra susijęs su impulso trukme. Jei šis parametras per mažas, gali kilti pavojus, kad OCP bandymo metu sistema gali sugesti dėl srovės.

PD: maksimali išsklaidyta galia. Tai reiškia didžiausią leistiną nutekėjimo šaltinio galios išsklaidymą nepabloginant lauko efekto tranzistoriaus veikimo. Kai naudojamas, faktinis FET energijos suvartojimas turėtų būti mažesnis nei PDSM ir palikti tam tikrą atsargą. Šis parametras paprastai mažėja, kai sankryžos temperatūra didėja

VDSS: maksimali nutekėjimo šaltinio atsparumo įtampa. Nutekėjimo šaltinio įtampa, kai tekanti nutekėjimo srovė pasiekia tam tikrą vertę (staigiai padidėja) esant tam tikrai temperatūrai ir užtvaro šaltinio trumpajam jungimui. Nutekėjimo šaltinio įtampa šiuo atveju taip pat vadinama lavinos gedimo įtampa. VDSS turi teigiamą temperatūros koeficientą. Esant -50 °C temperatūrai VDSS yra maždaug 90% to, kas yra esant 25 °C. Dėl įprastoje gamyboje paprastai paliekamos pašalpos MOSFET lavinos gedimo įtampa visada yra didesnė už vardinę vardinę įtampą.

OLUKEYŠilti patarimai: Siekiant užtikrinti gaminio patikimumą, esant blogiausioms darbo sąlygoms, rekomenduojama, kad darbinė įtampa neviršytų 80–90% vardinės vertės.

VGSS: didžiausia užtvaro šaltinio atsparumo įtampa. Tai reiškia VGS vertę, kai atvirkštinė srovė tarp vartų ir šaltinio pradeda smarkiai didėti. Šios įtampos vertės viršijimas sukels vartų oksido sluoksnio dielektrinį gedimą, o tai yra destruktyvus ir negrįžtamas gedimas.

TJ: maksimali darbinė sankryžos temperatūra. Paprastai tai yra 150 ℃ arba 175 ℃. Įrenginio projektavimo darbo sąlygomis būtina vengti šios temperatūros viršijimo ir palikti tam tikrą ribą.

TSTG: laikymo temperatūros diapazonas

Šie du parametrai – TJ ir TSTG – kalibruoja sankryžos temperatūros diapazoną, leidžiamą įrenginio darbo ir saugojimo aplinkoje. Šis temperatūros diapazonas nustatytas taip, kad atitiktų minimalius įrenginio eksploatavimo trukmės reikalavimus. Jei prietaisas veiks šiame temperatūros diapazone, jo tarnavimo laikas labai pailgės.

2. Statiniai parametrai

MOSFET bandymo sąlygos paprastai yra 2,5 V, 4,5 V ir 10 V.

V(BR)DSS: išleidimo šaltinio gedimo įtampa. Tai reiškia didžiausią nutekėjimo šaltinio įtampą, kurią gali atlaikyti lauko efekto tranzistorius, kai užtvaro šaltinio įtampa VGS yra 0. Tai yra ribinis parametras, o lauko efekto tranzistoriaus darbinė įtampa turi būti mažesnė nei V(BR). DSS. Jis turi teigiamas temperatūros charakteristikas. Todėl šio parametro vertė žemos temperatūros sąlygomis turėtų būti vertinama kaip saugos veiksnys.

△V(BR)DSS/△Tj: nutekėjimo šaltinio gedimo įtampos temperatūros koeficientas, paprastai 0,1V/℃

RDS (įjungta): esant tam tikroms VGS (paprastai 10 V), sankryžos temperatūros ir išleidimo srovės sąlygoms, didžiausia varža tarp išleidimo ir šaltinio, kai MOSFET įjungtas. Tai labai svarbus parametras, nulemiantis įjungus MOSFET sunaudotą galią. Šis parametras paprastai didėja didėjant sankryžos temperatūrai. Todėl skaičiuojant nuostolius ir įtampos kritimą reikia naudoti šio parametro vertę esant aukščiausiai darbinei sandūros temperatūrai.

VGS(th): įjungimo įtampa (slenkstinė įtampa). Kai išorinių vartų valdymo įtampa VGS viršija VGS(th), drenažo ir šaltinio regionų paviršiaus inversijos sluoksniai sudaro sujungtą kanalą. Programose vartų įtampa, kai ID yra lygi 1 mA, esant trumpojo jungimo išleidimo sąlygai, dažnai vadinama įjungimo įtampa. Šis parametras paprastai mažėja, kai sankryžos temperatūra didėja

IDSS: sočiųjų nutekėjimo šaltinio srovė, nutekėjimo šaltinio srovė, kai vartų įtampa VGS=0 ir VDS yra tam tikra reikšmė. Paprastai mikroampų lygiu

IGSS: vartų šaltinio pavaros srovė arba atvirkštinė srovė. Kadangi MOSFET įvesties varža yra labai didelė, IGSS paprastai yra nanoampų lygyje.

3. Dinaminiai parametrai

gfs: translaidumas. Tai reiškia drenažo išėjimo srovės pokyčio santykį su vartų šaltinio įtampos pokyčiu. Tai yra vartų šaltinio įtampos gebėjimo valdyti nutekėjimo srovę matas. Pažiūrėkite į diagramą apie perdavimo ryšį tarp gfs ir VGS.

Qg: bendra vartų įkrovimo talpa. MOSFET yra įtampos tipo vairavimo įrenginys. Vairavimo procesas yra vartų įtampos nustatymo procesas. Tai pasiekiama įkraunant talpą tarp vartų šaltinio ir vartų nutekėjimo. Šis aspektas bus išsamiai aptartas toliau.

Qgs: vartų šaltinio įkrovimo talpa

Qgd: mokestis nuo vartų iki kanalizacijos (atsižvelgiant į Millerio efektą). MOSFET yra įtampos tipo vairavimo įrenginys. Vairavimo procesas yra vartų įtampos nustatymo procesas. Tai pasiekiama įkraunant talpą tarp vartų šaltinio ir vartų nutekėjimo.

Td(on): laidumo delsos laikas. Laikas nuo tada, kai įėjimo įtampa pakyla iki 10%, kol VDS nukrenta iki 90% savo amplitudės

Tr: kilimo laikas, laikas, per kurį išėjimo įtampa VDS nukrenta nuo 90% iki 10% jos amplitudės

Td(off): išjungimo delsos laikas, laikas nuo tada, kai įėjimo įtampa nukrenta iki 90 % iki VDS pakyla iki 10 % išjungimo įtampos.

Tf: kritimo laikas, laikas, per kurį išėjimo įtampa VDS pakyla nuo 10% iki 90% jos amplitudės

Ciss: įvesties talpa, trumpai sujunkite kanalizaciją ir šaltinį ir išmatuokite talpą tarp vartų ir šaltinio kintamosios srovės signalu. Ciss = CGD + CGS (CDS trumpasis jungimas). Tai turi tiesioginės įtakos įrenginio įjungimo ir išjungimo delsai.

Kaina: išėjimo talpa, trumpasis jungimas tarp užtvaro ir šaltinio ir kintamosios srovės signalu išmatuokite talpą tarp kanalizacijos ir šaltinio. Coss = CDS + CGD

Crss: Atbulinės eigos perdavimo talpa. Kai šaltinis prijungtas prie žemės, išmatuota talpa tarp kanalizacijos ir vartų Crss = CGD. Vienas iš svarbių jungiklių parametrų yra pakilimo ir kritimo laikas. Crss = CGD

Tarpelektrodų talpa ir MOSFET sukelta MOSFET talpa yra skirstoma į įvesties talpą, išėjimo talpą ir grįžtamojo ryšio talpą. Nurodytos vertės yra fiksuotai nutekėjimo į šaltinį įtampai. Šios talpos keičiasi keičiantis nutekėjimo šaltinio įtampai, o talpos vertė turi ribotą poveikį. Įvesties talpos vertė tik apytiksliai parodo vairuotojo grandinės reikalingą įkrovimą, o užtvaro įkrovimo informacija yra naudingesnė. Tai rodo energijos kiekį, kurį vartai turi įkrauti, kad pasiektų tam tikrą vartų ir šaltinio įtampą.

4. Lavinos skilimo charakteristikos parametrai

Lavinos gedimo charakteristikos parametras yra MOSFET gebėjimo atlaikyti viršįtampą išjungtoje būsenoje indikatorius. Jei įtampa viršija nutekėjimo šaltinio ribinę įtampą, įrenginys bus lavinos būsenoje.

EAS: vieno impulso lavinos gedimo energija. Tai yra ribinis parametras, nurodantis maksimalią lavinos skilimo energiją, kurią gali atlaikyti MOSFET.

IAR: lavinos srovė

AUSIS: pasikartojanti lavinų suskaidymo energija

5. In vivo diodų parametrai

IS: nuolatinė maksimali laisvos eigos srovė (iš šaltinio)

ISM: maksimali impulsinė laisvosios eigos srovė (iš šaltinio)

VSD: tiesioginės įtampos kritimas

Trr: atvirkštinis atkūrimo laikas

QRr: atvirkštinio apmokestinimo atkūrimas

Tonas: perdavimo laikas pirmyn. (Iš esmės nereikšmingas)

WINSOK MOSFET lavinos skilimo charakteristikos parametrai

MOSFET įjungimo laikas ir išjungimo laiko apibrėžimas

Teikiant paraišką dažnai reikia atsižvelgti į šias charakteristikas:

1. V (BR) DSS teigiamos temperatūros koeficiento charakteristikos. Ši charakteristika, kuri skiriasi nuo bipolinių prietaisų, daro juos patikimesnius, kai kyla normali darbo temperatūra. Tačiau taip pat reikia atkreipti dėmesį į jo patikimumą šalto užvedimo metu žemoje temperatūroje.

2. V(GS)th neigiamų temperatūros koeficientų charakteristikos. Vartų slenksčio potencialas tam tikru mastu sumažės, kai sandūros temperatūra padidės. Tam tikra spinduliuotė taip pat sumažins šį slenkstinį potencialą, galbūt net žemiau 0 potencialo. Ši funkcija reikalauja, kad inžinieriai atkreiptų dėmesį į trikdžius ir klaidingą MOSFET paleidimą tokiose situacijose, ypač MOSFET programose, turinčiose mažą slenkstinį potencialą. Dėl šios charakteristikos kartais reikia suprojektuoti vartų pavaros išjungimo įtampos potencialą iki neigiamos vertės (nurodant N tipo, P tipo ir pan.), kad būtų išvengta trukdžių ir klaidingo suveikimo.

3.VDSon/RDSo teigiamos temperatūros koeficiento charakteristikos. Charakteristika, kad VDSon / RDSon šiek tiek padidėja, kai kyla sankryžos temperatūra, leidžia tiesiogiai naudoti MOSFET lygiagrečiai. Bipoliniai prietaisai šiuo atžvilgiu yra kaip tik priešingi, todėl lygiagretus jų naudojimas tampa gana sudėtingas. Didėjant ID, RDSon taip pat šiek tiek padidės. Ši charakteristika ir teigiamos jungties bei paviršiaus RDSon temperatūros charakteristikos leidžia MOSFET išvengti antrinio gedimo, pavyzdžiui, bipolinių įrenginių. Tačiau reikia pažymėti, kad šios funkcijos poveikis yra gana ribotas. Kai naudojate lygiagrečiai, stumdami ar kitomis programomis, negalite visiškai pasikliauti šios funkcijos savireguliavimu. Vis dar reikalingos kai kurios esminės priemonės. Ši charakteristika taip pat paaiškina, kad laidumo nuostoliai didėja esant aukštai temperatūrai. Todėl skaičiuojant nuostolius ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas parametrų parinkimui.

4. Didėjant sandūros temperatūrai, neigiamos temperatūros koeficiento charakteristikos ID, MOSFET parametrų supratimas ir jo pagrindinių charakteristikų ID žymiai sumažės. Dėl šios charakteristikos dažnai projektuojant reikia atsižvelgti į jo ID parametrus esant aukštai temperatūrai.

5. Lavinos galimybės IER/EAS neigiamos temperatūros koeficiento charakteristikos. Padidėjus sankryžos temperatūrai, nors MOSFET turės didesnį V(BR)DSS, reikia pažymėti, kad EAS bus gerokai sumažintas. Tai reiškia, kad jo gebėjimas atlaikyti lavinas esant aukštai temperatūrai yra daug silpnesnis nei esant normaliai temperatūrai.

6. Parazitinio diodo MOSFET laidumo ir atvirkštinio atkūrimo našumas nėra geresnis nei įprastų diodų. Nesitikima, kad jis bus naudojamas kaip pagrindinis srovės nešiklis konstrukcijoje. Blokavimo diodai dažnai jungiami nuosekliai, kad parazitiniai diodai organizme būtų negaliojantys, o papildomi lygiagretūs diodai naudojami grandinės elektros nešikliui sudaryti. Tačiau jis gali būti laikomas nešikliu trumpalaikio laidumo atveju arba kai kuriems nedideliems srovės poreikiams, pavyzdžiui, sinchroniniam ištaisymui.

7. Spartus nutekėjimo potencialo padidėjimas gali sukelti klaidingą vartų pavaros suveikimą, todėl į šią galimybę reikia atsižvelgti naudojant didelius dVDS/dt įrenginius (aukšto dažnio greito perjungimo grandinės).