MOSFET atrankos taškai

Pasirinkimas išMOSFETyra labai svarbu, blogas pasirinkimas gali turėti įtakos visos grandinės energijos suvartojimui, įsisavinti skirtingų MOSFET komponentų niuansus ir parametrus skirtingose perjungimo grandinėse gali padėti inžinieriams išvengti daugybės problemų, toliau pateikiamos kelios Guanhua Weiye rekomendacijos MOSFET pasirinkimui.

Pirma, P kanalas ir N kanalas

Pirmas žingsnis yra nustatyti N kanalo arba P kanalo MOSFET naudojimą. maitinimo sistemose, kai MOSFET įžeminimas ir apkrova yra prijungta prie magistralinės įtamposMOSFETsudaro žemos įtampos šoninį jungiklį. Žemos įtampos šoninio perjungimo atveju paprastai naudojami N kanalo MOSFET, o tai atsižvelgiama į įtampą, reikalingą įrenginiui išjungti arba įjungti. Kai MOSFET yra prijungtas prie magistralės ir apkrovos žemės, naudojamas aukštos įtampos šoninis jungiklis. P-kanalo MOSFET paprastai naudojami dėl įtampos pavaros sumetimų. Norint pasirinkti tinkamus komponentus, svarbu nustatyti įtampą, reikalingą įrenginiui valdyti, ir tai, kaip lengva ją įdiegti projektuojant. Kitas žingsnis yra nustatyti reikiamą įtampą arba didžiausią įtampą, kurią komponentas gali išlaikyti. Kuo didesnė įtampa, tuo didesnė įrenginio kaina. Praktiškai nominali įtampa turėtų būti didesnė už magistralinės arba magistralės įtampą. Tai suteiks pakankamai apsaugos, kad MOSFET nesuges. Renkantis MOSFET, svarbu nustatyti maksimalią įtampą, kurią galima atlaikyti nuo nutekėjimo iki šaltinio, ty maksimalią VDS, todėl svarbu žinoti, kad maksimali įtampa, kurią gali atlaikyti MOSFET, skiriasi priklausomai nuo temperatūros. Projektuotojai turi išbandyti įtampos diapazoną visame darbinės temperatūros diapazone. Vardinė įtampa turi turėti pakankamai ribos, kad apimtų šį diapazoną, kad grandinė nesugestų. Be to, reikia atsižvelgti į kitus saugos veiksnius, sukeltus įtampos pereinamuosius veiksnius.

Antra, nustatykite esamą reitingą

MOSFET srovės įvertinimas priklauso nuo grandinės struktūros. Srovė yra didžiausia srovė, kurią apkrova gali atlaikyti bet kokiomis aplinkybėmis. Panašiai kaip ir įtampos atveju, projektuotojas turi įsitikinti, kad pasirinktas MOSFET gali perduoti šią vardinę srovę, net kai sistema generuoja smaigalio srovę. Du dabartiniai scenarijai, kuriuos reikia apsvarstyti, yra nuolatinis režimas ir impulsų šuoliai. MOSFET yra pastovios būsenos nuolatinio laidumo režimu, kai srovė nuolat teka per įrenginį. Impulsų šuoliai reiškia daugybę viršįtampių (arba srovės šuolių), tekančių per įrenginį. Tokiu atveju, nustačius didžiausią srovę, tiesiog reikia pasirinkti įrenginį, kuris gali atlaikyti šią didžiausią srovę.

Pasirinkus vardinę srovę, taip pat apskaičiuojamas laidumo nuostolis. Ypatingais atvejais,MOSFETnėra idealūs komponentai dėl laidumo proceso metu atsirandančių elektros nuostolių, vadinamųjų laidumo nuostolių. Kai "įjungta", MOSFET veikia kaip kintamasis rezistorius, kuris nustatomas pagal įrenginio RDS(ON) ir labai keičiasi priklausomai nuo temperatūros. Įrenginio galios nuostolius galima apskaičiuoti pagal Iload2 x RDS(ON), o kadangi įjungimo varža kinta priklausomai nuo temperatūros, galios nuostoliai kinta proporcingai. Kuo aukštesnė įtampa VGS taikoma MOSFET, tuo mažesnė RDS(ON); ir atvirkščiai, kuo aukštesnis RDS(ON). Sistemos dizaineriui čia atsiranda kompromisų, atsižvelgiant į sistemos įtampą. Nešiojamiems konstrukcijoms mažesnė įtampa yra lengvesnė (ir labiau paplitusi), o pramoninio dizaino atveju galima naudoti aukštesnę įtampą. Atkreipkite dėmesį, kad RDS(ON) varža šiek tiek didėja esant srovei.

Technologijos turi didžiulį poveikį komponentų charakteristikoms, o kai kurios technologijos padidina RDS(ON) didinimą, kai padidėja didžiausias VDS. Tokioms technologijoms reikia padidinti plokštelių dydį, jei norima sumažinti VDS ir RDS(ON), taip padidinant su ja susijusio pakuotės dydį ir atitinkamas kūrimo išlaidas. Pramonėje yra daugybė technologijų, kuriomis bandoma kontroliuoti plokštelių dydžio didėjimą, iš kurių svarbiausios yra tranšėjos ir įkrovos balanso technologijos. Naudojant tranšėjos technologiją, į plokštelę įterpiama gili tranšėja, paprastai skirta žemai įtampai, kad būtų sumažintas įjungimo pasipriešinimas RDS(ON).

III. Nustatykite šilumos išsklaidymo reikalavimus

Kitas žingsnis – apskaičiuoti sistemos šiluminius reikalavimus. Reikia atsižvelgti į du skirtingus scenarijus – blogiausią ir tikrąjį. TPV rekomenduoja skaičiuoti rezultatus pagal blogiausią scenarijų, nes šis skaičiavimas suteikia didesnę saugumo ribą ir užtikrina, kad sistema nesuges.

IV. Perjungimo našumas

Galiausiai, MOSFET perjungimo našumas. Yra daug parametrų, turinčių įtakos perjungimo veikimui, svarbūs yra vartai / nutekėjimas, vartai / šaltinis ir išleidimo / šaltinio talpa. Šios talpos sudaro komponento perjungimo nuostolius, nes kiekvieną kartą perjungiant jas reikia įkrauti. Dėl to mažėja MOSFET perjungimo greitis ir sumažėja įrenginio efektyvumas. Norint apskaičiuoti bendruosius įrenginio nuostolius perjungimo metu, projektuotojas turi apskaičiuoti nuostolius įjungimo metu (Eon) ir nuostolius išjungimo metu (Eoff). Tai galima išreikšti tokia lygtimi: Psw = (Eon + Eoff) x perjungimo dažnis. O vartų įkrovimas (Qgd) turi didžiausią įtaką perjungimo veikimui.