MOSFET შერჩევის პუნქტები

არჩევანიMOSFETძალიან მნიშვნელოვანია, ცუდმა არჩევანმა შეიძლება გავლენა მოახდინოს მთელი მიკროსქემის ენერგომოხმარებაზე, დაეუფლოს MOSFET-ის სხვადასხვა კომპონენტის ნიუანსებს და პარამეტრებს სხვადასხვა გადართვის სქემებში, შეიძლება დაეხმაროს ინჟინრებს თავიდან აიცილონ ბევრი პრობლემა, ქვემოთ მოცემულია Guanhua Weiye-ს რამდენიმე რეკომენდაცია. MOSFET-ების შერჩევისთვის.

პირველი, P-არხი და N-არხი

პირველი ნაბიჯი არის N-არხის ან P-არხის MOSFET-ების გამოყენების განსაზღვრა. ელექტროენერგიის პროგრამებში, როდესაც MOSFET დამიწება და დატვირთვა დაკავშირებულია საბარგულის ძაბვასთან,MOSFETწარმოადგენს დაბალი ძაბვის გვერდით გადამრთველს. დაბალი ძაბვის გვერდითი გადართვისას ჩვეულებრივ გამოიყენება N-არხის MOSFET-ები, რაც ითვალისწინებს მოწყობილობის გამორთვის ან ჩართვისთვის საჭირო ძაბვას. როდესაც MOSFET უკავშირდება ავტობუსს და ჩატვირთავს მიწას, გამოიყენება მაღალი ძაბვის გვერდითი გადამრთველი. P-არხის MOSFET-ები ჩვეულებრივ გამოიყენება ძაბვის დრაივის გათვალისწინებით. აპლიკაციისთვის სწორი კომპონენტების შესარჩევად, მნიშვნელოვანია განვსაზღვროთ მოწყობილობის მართვისთვის საჭირო ძაბვა და რამდენად მარტივია მისი დანერგვა დიზაინში. შემდეგი ნაბიჯი არის საჭირო ძაბვის რეიტინგის, ანუ მაქსიმალური ძაბვის განსაზღვრა, რომელიც კომპონენტს შეუძლია. რაც უფრო მაღალია ძაბვის ნიშანი, მით უფრო მაღალია მოწყობილობის ღირებულება. პრაქტიკაში, ძაბვის მაჩვენებელი უნდა იყოს უფრო დიდი ვიდრე მაგისტრალური ან ავტობუსის ძაბვა. ეს უზრუნველყოფს საკმარის დაცვას ისე, რომ MOSFET არ ჩავარდეს. MOSFET-ის შერჩევისთვის მნიშვნელოვანია განისაზღვროს მაქსიმალური ძაბვა, რომელსაც შეუძლია გაუძლოს დრენაჟიდან წყარომდე, ანუ მაქსიმალური VDS, ამიტომ მნიშვნელოვანია ვიცოდეთ, რომ მაქსიმალური ძაბვა, რომელსაც MOSFET-ს შეუძლია, მერყეობს ტემპერატურის მიხედვით. დიზაინერებმა უნდა შეამოწმონ ძაბვის დიაპაზონი მთელი სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონში. ნომინალურ ძაბვას უნდა ჰქონდეს საკმარისი ზღვარი ამ დიაპაზონის დასაფარად, რათა დარწმუნდეს, რომ წრე არ ჩავარდება. გარდა ამისა, უსაფრთხოების სხვა ფაქტორები უნდა ჩაითვალოს ინდუცირებული ძაბვის გარდამავალ ფაქტორებად.

მეორე, განსაზღვრეთ მიმდინარე რეიტინგი

MOSFET-ის მიმდინარე რეიტინგი დამოკიდებულია მიკროსქემის სტრუქტურაზე. მიმდინარე რეიტინგი არის მაქსიმალური დენი, რომელსაც შეუძლია გაუძლოს დატვირთვას ნებისმიერ ვითარებაში. ძაბვის შემთხვევაში, დიზაინერმა უნდა დარწმუნდეს, რომ არჩეულ MOSFET-ს შეუძლია გადაიტანოს ეს ნომინალური დენი, მაშინაც კი, როდესაც სისტემა წარმოქმნის მწვერვალს. ორი მიმდინარე სცენარი გასათვალისწინებელია უწყვეტი რეჟიმი და პულსის მწვერვალები. MOSFET არის სტაბილურ მდგომარეობაში უწყვეტი გამტარობის რეჟიმში, როდესაც დენი მუდმივად გადის მოწყობილობაში. პულსის მწვერვალები გულისხმობს ტალღების დიდ რაოდენობას (ან დენის ნაკადებს), რომლებიც მიედინება მოწყობილობაში, ამ შემთხვევაში, როდესაც მაქსიმალური დენის დადგენა მოხდება, უბრალოდ უნდა აირჩიოთ მოწყობილობა, რომელიც გაუძლებს ამ მაქსიმალურ დენს.

ნომინალური დენის არჩევის შემდეგ გამოითვლება გამტარობის დანაკარგიც. კონკრეტულ შემთხვევებში,MOSFETარ არის იდეალური კომპონენტები ელექტრული დანაკარგების გამო, რომლებიც წარმოიქმნება გამტარ პროცესის დროს, ე.წ. როდესაც "ჩართულია", MOSFET მოქმედებს როგორც ცვლადი რეზისტორი, რომელიც განისაზღვრება მოწყობილობის RDS(ON)-ით და მნიშვნელოვნად იცვლება ტემპერატურის მიხედვით. მოწყობილობის სიმძლავრის დაკარგვა შეიძლება გამოითვალოს Iload2 x RDS(ON)-დან და რადგან ჩართვის წინააღმდეგობა იცვლება ტემპერატურის მიხედვით, დენის დანაკარგი იცვლება პროპორციულად. რაც უფრო მაღალია VGS ძაბვა, რომელიც გამოიყენება MOSFET-ზე, მით უფრო დაბალია RDS(ON); პირიქით, რაც უფრო მაღალია RDS(ON). სისტემის დიზაინერისთვის, ეს არის ის ადგილი, სადაც ურთიერთგაგების გაწევა ხდება სისტემის ძაბვის მიხედვით. პორტატული დიზაინისთვის, დაბალი ძაბვა უფრო ადვილია (და უფრო გავრცელებული), ხოლო სამრეწველო დიზაინისთვის, უფრო მაღალი ძაბვის გამოყენება შეიძლება. გაითვალისწინეთ, რომ RDS(ON) წინააღმდეგობა ოდნავ იზრდება დენით.

ტექნოლოგია უზარმაზარ გავლენას ახდენს კომპონენტის მახასიათებლებზე და ზოგიერთი ტექნოლოგია იწვევს RDS(ON) გაზრდას მაქსიმალური VDS-ის გაზრდისას. ასეთი ტექნოლოგიებისთვის, ვაფლის ზომის გაზრდაა საჭირო, თუ VDS და RDS(ON) უნდა შემცირდეს, რითაც გაიზრდება პაკეტის ზომა და შესაბამისი განვითარების ღირებულება. ინდუსტრიაში არსებობს მთელი რიგი ტექნოლოგიები, რომლებიც ცდილობენ გააკონტროლონ ვაფლის ზომის ზრდა, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანია თხრილის და დამუხტვის ბალანსის ტექნოლოგიები. თხრილის ტექნოლოგიაში, ღრმა თხრილი ჩაშენებულია ვაფლში, რომელიც ჩვეულებრივ დაცულია დაბალი ძაბვისთვის, რათა შემცირდეს რეზისტენტობის RDS(ON).

III. განსაზღვრეთ სითბოს გაფრქვევის მოთხოვნები

შემდეგი ნაბიჯი არის სისტემის თერმული მოთხოვნების გამოთვლა. გასათვალისწინებელია ორი განსხვავებული სცენარი, ყველაზე უარესი და რეალური შემთხვევა. TPV რეკომენდაციას უწევს შედეგების გამოთვლას ყველაზე უარესი სცენარისთვის, რადგან ეს გაანგარიშება უზრუნველყოფს უსაფრთხოების უფრო დიდ ზღვარს და უზრუნველყოფს, რომ სისტემა არ ჩავარდება.

IV. გადართვის შესრულება

და ბოლოს, MOSFET-ის გადართვის შესრულება. არსებობს მრავალი პარამეტრი, რომელიც გავლენას ახდენს გადართვის შესრულებაზე, მათ შორის მნიშვნელოვანია კარიბჭე/დრენაჟი, კარიბჭე/წყარო და გადინების/წყაროს ტევადობა. ეს სიმძლავრეები ქმნიან კომპონენტში გადართვის დანაკარგებს მათი ყოველი გადართვისას მათი დამუხტვის აუცილებლობის გამო. შედეგად მცირდება MOSFET-ის გადართვის სიჩქარე და მცირდება მოწყობილობის ეფექტურობა. ჩართვისას მოწყობილობაში ჯამური დანაკარგების გამოსათვლელად, დიზაინერმა უნდა გამოთვალოს დანაკარგები ჩართვისას (Eon) და დანაკარგები გამორთვისას (Eoff). ეს შეიძლება გამოისახოს შემდეგი განტოლებით: Psw = (Eon + Eoff) x გადართვის სიხშირე. და კარიბჭის დამუხტვა (Qgd) ყველაზე დიდ გავლენას ახდენს გადართვის შესრულებაზე.