Kaip teisingai pasirinkti mažos įtampos MOSFET

Mažos įtampos MOSFET pasirinkimas yra labai svarbi dalisMOSFETpasirinkimas nėra geras, gali turėti įtakos visos grandinės efektyvumui ir sąnaudoms, bet taip pat atneš daug problemų inžinieriams, kaip teisingai pasirinkti MOSFET?

N kanalo arba P kanalo pasirinkimas Pirmasis žingsnis renkantis tinkamą konstrukcijos įrenginį yra nuspręsti, ar naudoti N kanalo ar P kanalo MOSFET Įprastoje maitinimo sistemoje MOSFET yra žemos įtampos šoninis jungiklis, kai MOSFET yra įžemintas, o apkrova prijungta prie magistralinės įtampos. Žemos įtampos šoniniame jungiklyje turėtų būti naudojamas N kanalo MOSFET, atsižvelgiant į įtampą, reikalingą įrenginiui išjungti arba įjungti.

Kai MOSFET yra prijungtas prie magistralės ir apkrova įžeminta, reikia naudoti aukštos įtampos šoninį jungiklį. Šioje topologijoje paprastai naudojami P kanalo MOSFET, vėlgi, atsižvelgiant į įtampos pavarą. Nustatykite dabartinį reitingą. Pasirinkite dabartinį MOSFET reitingą. Priklausomai nuo grandinės struktūros, ši srovė turėtų būti didžiausia srovė, kurią apkrova gali atlaikyti bet kokiomis aplinkybėmis.

Panašiai kaip ir įtampos atveju, projektuotojas turi užtikrinti, kad pasirinktasMOSFETgali atlaikyti šią srovę, net kai sistema generuoja smailes sroves. Du dabartiniai atvejai, į kuriuos reikia atsižvelgti, yra nuolatinis režimas ir impulsų šuoliai. Nepertraukiamo laidumo režimu MOSFET yra pastovios būsenos, kai srovė nuolat teka per įrenginį.

Impulsų šuoliai yra tada, kai per prietaisą teka dideli šuoliai (arba srovės šuoliai). Nustačius didžiausią srovę tokiomis sąlygomis, tiesiog reikia pasirinkti įrenginį, kuris gali atlaikyti šią didžiausią srovę. Šiluminių reikalavimų nustatymas Pasirinkus MOSFET, taip pat reikia apskaičiuoti sistemos šiluminius reikalavimus. Dizaineris turi apsvarstyti du skirtingus scenarijus – blogiausią ir tikrąjį. Rekomenduojama naudoti blogiausio atvejo skaičiavimą, nes tai užtikrina didesnę saugos ribą ir užtikrina, kad sistema nesuges. Taip pat yra keletas matavimų, kuriuos reikia žinoti MOSFET duomenų lape; pvz., šiluminė varža tarp pakuotės įrenginio puslaidininkinės jungties ir aplinkos bei maksimali jungties temperatūra. Sprendžiant dėl ​​perjungimo našumo, paskutinis MOSFET pasirinkimo veiksmas yra nuspręsti dėl perjungimo našumo.MOSFET.

Yra daug parametrų, kurie turi įtakos perjungimo našumui, tačiau svarbiausi yra vartai / nutekėjimas, vartai / šaltinis ir nutekėjimo / šaltinio talpa. Dėl šių talpų įrenginyje atsiranda perjungimo nuostolių, nes juos reikia įkrauti kiekvieno perjungimo metu. dėl to sumažėja MOSFET perjungimo greitis ir sumažėja įrenginio efektyvumas. Norėdami apskaičiuoti bendruosius įrenginio nuostolius perjungimo metu, projektuotojas turi apskaičiuoti įjungimo nuostolius (Eon) ir išjungimo nuostolius.

Kai vGS reikšmė maža, gebėjimas sugerti elektronus nėra stiprus, nuotėkis – šaltinis tarp vis dar nėra laidžio kanalo, vGS padidėjimas, absorbuojamas į P substrato išorinio paviršiaus elektronų sluoksnį didėjant, kai vGS pasiekia tam tikrą vertę, šie elektronai vartuose prie P substrato išvaizdos sudaro ploną N tipo sluoksnį, o sujungus dvi N + zonas Kai vGS pasiekia tam tikrą vertę, šie elektronai vartai šalia P substrato išvaizdos sudarys N tipo ploną sluoksnį, o sujungę su dviem N + sritimis, nutekėjimo šaltinyje sudaro N tipo laidus kanalas, jo laidus tipas ir P substrato priešingybė, sudaranti anti - tipo sluoksnis. vGS yra didesnis, puslaidininkio išvaizdos vaidmuo stipresnis elektrinis laukas, elektronų absorbcija į P substrato išorę, kuo storesnis laidus kanalas, tuo mažesnė kanalo varža. Tai yra, N kanalo MOSFET VGS < VT, negali būti laidus kanalas, vamzdis yra išjungimo būsenoje. Tol, kol vGS ≥ VT, tik tada, kai kanalo sudėtis. Sukūrus kanalą, tarp nutekėjimo šaltinio sukuriama nutekėjimo srovė, pridedant tiesioginę įtampą vDS.

Bet Vgs ir toliau didėja, tarkime IRFPS40N60KVgs = 100V, kai Vds = 0 ir Vds = 400V, dvi sąlygos, vamzdžio funkcija, kad koks poveikis, jei sudegintų, priežastis ir vidinis proceso mechanizmas yra kaip Vgs padidėjimas sumažins Rds (įjungimas) sumažina perjungimo nuostolius, bet tuo pačiu padidins Qg, todėl įjungimo nuostoliai padidės, o tai turės įtakos įrenginio efektyvumui. MOSFET GS įtampa pagal Vgg į Cgs įkrovimą ir kilimą, pasiekė Vth priežiūros įtampą, MOSFET paleisties laidi; MOSFET DS srovės padidėjimas, Millier talpa intervale dėl DS talpos iškrovimo ir iškrovimo, GS talpos įkrovimas neturi didelės įtakos; Qg = Cgs * Vgs, bet įkrova ir toliau didės.

MOSFET DS įtampa nukrenta iki tokios pat įtampos kaip Vgs, Millier talpa labai padidėja, išorinės pavaros įtampa nustoja įkrauti Millier talpą, GS talpos įtampa išlieka nepakitusi, Millier talpos įtampa didėja, o įtampa didėja. DS talpa toliau mažėja; MOSFET DS įtampa sumažėja iki įtampos esant prisotintam laidumui, Millier talpa tampa mažesnė MOSFET DS įtampa nukrenta iki įtampos esant prisotintam laidumui, Millier talpa sumažėja ir kartu su GS talpa įkraunama išorinio disko įtampa, o GS talpos įtampa pakyla; įtampos matavimo kanalai yra buitiniai 3D01, 4D01 ir Nissan 3SK serijos.

G poliaus (vartelių) nustatymas: naudokite multimetro diodinę pavarą. Jei pėda ir kitos dvi pėdos tarp teigiamo ir neigiamo įtampos kritimo yra didesnės nei 2 V, t. įtampos kritimas tuo metu mažas, juodas rašiklis prijungtas prie D poliaus (drenas), raudonas rašiklis prijungtas prie S poliaus (šaltinis).