დენის MOSFET-ების თითოეული პარამეტრის ახსნა

VDSS მაქსიმალური გადინების წყაროს ძაბვა

კარიბჭის წყაროს შეკუმშვით, გადინების წყაროს ძაბვის რეიტინგი (VDSS) არის მაქსიმალური ძაბვა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას გადინების წყაროზე ზვავის ავარიის გარეშე. ტემპერატურიდან გამომდინარე, ზვავის ავარიული ძაბვა შეიძლება იყოს დაბალი ვიდრე ნომინალური VDSS. V(BR)DSS-ის დეტალური აღწერილობისთვის იხილეთ ელექტროსტატიკური

V(BR)DSS-ის დეტალური აღწერილობისთვის იხილეთ ელექტროსტატიკური მახასიათებლები.

VGS მაქსიმალური კარიბჭის წყაროს ძაბვა

VGS ძაბვის ნიშანი არის მაქსიმალური ძაბვა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას კარიბჭის წყაროს ბოძებს შორის. ამ ძაბვის რეიტინგის დაყენების მთავარი მიზანია ზედმეტი ძაბვით გამოწვეული კარიბჭის ოქსიდის დაზიანების თავიდან აცილება. რეალური ძაბვა, რომელსაც შეუძლია გაუძლოს კარიბჭის ოქსიდს, გაცილებით მაღალია, ვიდრე ნომინალური ძაბვა, მაგრამ განსხვავდება წარმოების პროცესის მიხედვით.

რეალური კარიბჭის ოქსიდს შეუძლია გაუძლოს ბევრად უფრო მაღალ ძაბვებს, ვიდრე ნომინალური ძაბვა, მაგრამ ეს განსხვავდება წარმოების პროცესის მიხედვით, ამიტომ VGS-ის შენახვა ნომინალურ ძაბვაში უზრუნველყოფს აპლიკაციის საიმედოობას.

ID - უწყვეტი გაჟონვის დენი

ID განისაზღვრება, როგორც მაქსიმალური დასაშვები უწყვეტი DC დენი შეერთების მაქსიმალურ ნომინალურ ტემპერატურაზე, TJ(max) და მილის ზედაპირის ტემპერატურაზე 25°C ან უფრო მაღალი. ეს პარამეტრი არის შემაერთებელსა და კორპუსს შორის შეფასებული თერმული წინააღმდეგობის ფუნქცია, RθJC და კორპუსის ტემპერატურა:

გადართვის დანაკარგები არ შედის ID-ში და ძნელია მილის ზედაპირის ტემპერატურის შენარჩუნება 25°C-ზე (Tcase) პრაქტიკული გამოყენებისთვის. მაშასადამე, გადართვის ფაქტობრივი დენი მყარი გადართვის აპლიკაციებში, როგორც წესი, არის ID რეიტინგის ნახევარზე ნაკლები @ TC = 25°C, ჩვეულებრივ 1/3-დან 1/4-მდე დიაპაზონში. შემავსებელი.

გარდა ამისა, ID კონკრეტულ ტემპერატურაზე შეიძლება შეფასდეს, თუ გამოიყენება თერმული წინააღმდეგობა JA, რაც უფრო რეალისტური მნიშვნელობაა.

IDM - იმპულსური გადინების დენი

ეს პარამეტრი ასახავს იმპულსური დენის რაოდენობას, რომელსაც შეუძლია გაუმკლავდეს მოწყობილობას, რაც გაცილებით მაღალია, ვიდრე უწყვეტი DC დენი. IDM-ის განსაზღვრის მიზანია: ხაზის ომური რეგიონი. გარკვეული კარიბჭის წყაროს ძაბვისთვის,MOSFETატარებს გადინების მაქსიმალური დენით

მიმდინარე. როგორც ნახატზეა ნაჩვენები, მოცემული კარიბჭე-წყაროს ძაბვისთვის, თუ საოპერაციო წერტილი მდებარეობს ხაზოვან რეგიონში, სადრენაჟო დენის მატება ზრდის გადინების წყაროს ძაბვას, რაც ზრდის გამტარობის დანაკარგებს. მაღალი სიმძლავრის ხანგრძლივ მუშაობას გამოიწვევს მოწყობილობის გაუმართაობა. ამ მიზეზით

ამიტომ, ნომინალური IDM უნდა დაყენდეს რეგიონის ქვემოთ ტიპიური კარიბჭის წამყვანი ძაბვის დროს. რეგიონის ათვლის წერტილი არის Vgs-ისა და მრუდის გადაკვეთაზე.

ამიტომ, საჭიროა დაწესდეს დენის სიმკვრივის ზედა ზღვარი, რათა ჩიპი არ გაცხელდეს და არ დაიწვას. ეს არსებითად მიზნად ისახავს გადაჭარბებული დენის გადინების თავიდან აცილებას პაკეტის მილების მეშვეობით, რადგან ზოგიერთ შემთხვევაში "ყველაზე სუსტი კავშირი" მთელ ჩიპზე არ არის ჩიპი, არამედ პაკეტის მილები.

IDM-ზე თერმული ზემოქმედების შეზღუდვების გათვალისწინებით, ტემპერატურის მატება დამოკიდებულია პულსის სიგანეზე, იმპულსებს შორის დროის ინტერვალზე, სითბოს გაფრქვევაზე, RDS(ჩართვაზე) და პულსის დენის ტალღის ფორმასა და ამპლიტუდაზე. უბრალოდ დაკმაყოფილება, რომ პულსის დენი არ აღემატება IDM ლიმიტს, არ იძლევა გარანტიას, რომ შეერთების ტემპერატურა

არ აღემატება მაქსიმალურ დასაშვებ მნიშვნელობას. შეერთების ტემპერატურა იმპულსური დენის ქვეშ შეიძლება შეფასდეს გარდამავალი თერმული წინააღმდეგობის განხილვის გზით თერმულ და მექანიკურ თვისებებში.

PD - არხის ჯამური დასაშვები დენის გაფრქვევა

ჯამური დასაშვები არხის სიმძლავრის გაფრქვევა კალიბრირებს მაქსიმალურ დენის გაფრქვევას, რომელიც შეიძლება დაიხარჯოს მოწყობილობამ და შეიძლება გამოიხატოს შეერთების მაქსიმალური ტემპერატურისა და თერმული წინააღმდეგობის ფუნქციით 25°C ტემპერატურაზე.

TJ, TSTG - ოპერაციული და შენახვის ატმოსფერული ტემპერატურის დიაპაზონი

ეს ორი პარამეტრი კალიბრირებს შეერთების ტემპერატურის დიაპაზონს, რომელიც დაშვებულია მოწყობილობის საოპერაციო და შენახვის გარემოში. ტემპერატურული დიაპაზონი დაყენებულია მოწყობილობის მუშაობის მინიმალურ ვადაზე. იმის უზრუნველყოფა, რომ მოწყობილობა მუშაობს ამ ტემპერატურულ დიაპაზონში, მნიშვნელოვნად გაახანგრძლივებს მის მუშაობის ხანგრძლივობას.

EAS-ერთი პულსის ზვავის ავარიის ენერგია

 

თუ ძაბვის გადაჭარბება (ჩვეულებრივ, გაჟონვის დენის და მაწანწალა ინდუქციურობის გამო) არ აღემატება ავარიის ძაბვას, მოწყობილობა არ განიცდის ზვავის ავარიას და, შესაბამისად, არ საჭიროებს ზვავის ავარიის გაფანტვის შესაძლებლობას. ზვავის დაშლის ენერგია აკალიბრებს გარდამავალ გადაჭარბებას, რომელსაც მოწყობილობას შეუძლია გადაიტანოს.

ზვავის ავარიის ენერგია განსაზღვრავს გარდამავალი გადაჭარბებული ძაბვის უსაფრთხო მნიშვნელობას, რომელსაც შეუძლია მოითმინოს მოწყობილობა და დამოკიდებულია ენერგიის რაოდენობაზე, რომელიც უნდა დაიხარჯოს ზვავის ავარიისთვის.

მოწყობილობა, რომელიც განსაზღვრავს ზვავის ავარიის ენერგეტიკულ რეიტინგს, ჩვეულებრივ, ასევე განსაზღვრავს EAS რეიტინგს, რომელიც მსგავსია UIS რეიტინგის მნიშვნელობით და განსაზღვრავს, თუ რამდენ საპირისპირო ზვავის ავარიის ენერგიას შეუძლია მოწყობილობამ უსაფრთხოდ შთანთქას.

L არის ინდუქციური მნიშვნელობა და iD არის პიკური დენი, რომელიც მიედინება ინდუქტორში, რომელიც მკვეთრად გარდაიქმნება გადინების დენად საზომ მოწყობილობაში. ინდუქტორზე წარმოქმნილი ძაბვა აღემატება MOSFET-ის დაშლის ძაბვას და გამოიწვევს ზვავის ავარიას. როდესაც ზვავის ავარია მოხდება, ინდუქტორში დენი მიედინება MOSFET მოწყობილობაში, მიუხედავად იმისა, რომMOSFETგამორთულია. ინდუქტორში შენახული ენერგია მსგავსია მაწანწალა ინდუქტორში შენახული და MOSFET-ის მიერ გაფანტული ენერგიისა.

როდესაც MOSFET-ები დაკავშირებულია პარალელურად, ავარიის ძაბვები ძნელად იდენტურია მოწყობილობებს შორის. ჩვეულებრივ ხდება ის, რომ ერთი მოწყობილობა პირველია, ვინც განიცდის ზვავის ავარიას და ყველა შემდგომი ზვავის ავარიის დინება (ენერგია) მიედინება ამ მოწყობილობაში.

EAR - ზვავის განმეორების ენერგია

განმეორებადი ზვავის ენერგია გახდა "ინდუსტრიის სტანდარტი", მაგრამ სიხშირის, სხვა დანაკარგების და გაგრილების რაოდენობის დაყენების გარეშე, ამ პარამეტრს აზრი არ აქვს. სითბოს გაფრქვევის (გაგრილების) მდგომარეობა ხშირად მართავს განმეორებადი ზვავის ენერგიას. ასევე რთულია ზვავსაშიშროების შედეგად წარმოქმნილი ენერგიის დონის პროგნოზირება.

ასევე რთულია ზვავსაშიშროების შედეგად წარმოქმნილი ენერგიის დონის პროგნოზირება.

EAR რეიტინგის რეალური მნიშვნელობა არის ზვავის დაშლის ენერგიის განმეორებითი დაკალიბრება, რომელსაც მოწყობილობა გაუძლებს. ეს განმარტება გულისხმობს, რომ არ არსებობს შეზღუდვა სიხშირეზე, რათა მოწყობილობა არ გადახურდეს, რაც რეალისტურია ნებისმიერი მოწყობილობისთვის, სადაც შეიძლება მოხდეს ზვავის ავარია.

კარგი იდეაა, რომ გავზომოთ მოქმედი მოწყობილობის ან გამათბობელის ტემპერატურა, რათა ნახოთ, გადახურდება თუ არა MOSFET მოწყობილობა მოწყობილობის დიზაინის შემოწმების დროს, განსაკუთრებით იმ მოწყობილობებისთვის, სადაც შესაძლებელია ზვავის ავარია.

IAR - ზვავის ავარიის მიმდინარეობა

ზოგიერთი მოწყობილობისთვის, ჩიპზე მიმდინარე დაყენებული კიდეების ტენდენცია ზვავის ავარიის დროს მოითხოვს ზვავის დენის IAR შეზღუდვას. ამგვარად, ზვავის დენი ხდება ზვავის ავარიის ენერგიის სპეციფიკაციის „წვრილი ნაბეჭდი“; ეს ავლენს მოწყობილობის ნამდვილ შესაძლებლობებს.

ნაწილი II სტატიკური ელექტრული დახასიათება

V(BR)DSS: გადინების წყაროს დაშლის ძაბვა (განადგურების ძაბვა)

V(BR)DSS (ზოგჯერ უწოდებენ VBDSS) არის გადინების წყაროს ძაბვა, რომლის დროსაც დენი, რომელიც მიედინება დრენაჟში, აღწევს კონკრეტულ მნიშვნელობას კონკრეტულ ტემპერატურაზე და კარიბჭის წყაროს დამოკლებით. გადინების წყაროს ძაბვა ამ შემთხვევაში არის ზვავის ავარიული ძაბვა.

V(BR)DSS არის დადებითი ტემპერატურის კოეფიციენტი და დაბალ ტემპერატურაზე V(BR)DSS ნაკლებია გადინების წყაროს ძაბვის მაქსიმალურ რეიტინგზე 25°C-ზე. -50°C-ზე V(BR)DSS ნაკლებია გადინების წყაროს ძაბვის მაქსიმალურ რეიტინგზე -50°C-ზე. -50°C-ზე, V(BR)DSS არის სანიაღვრე წყაროს მაქსიმალური ძაბვის დაახლოებით 90% 25°C-ზე.

VGS(th), VGS(off): ბარიერი ძაბვა

VGS(th) არის ძაბვა, რომლის დროსაც დამატებულმა კარიბჭის წყაროს ძაბვამ შეიძლება გამოიწვიოს დრენაჟის დენი, ან დენის გაქრობა MOSFET-ის გამორთვისას და ტესტირების პირობები (გადინების დენი, გადინების წყაროს ძაბვა, შეერთება ტემპერატურა) ასევე მითითებულია. ჩვეულებრივ, ყველა MOS კარიბჭის მოწყობილობას განსხვავებული აქვს

ზღვრული ძაბვები განსხვავებული იქნება. ამიტომ მითითებულია VGS(th)-ის ცვალებადობის დიაპაზონი. VGS(th) არის უარყოფითი ტემპერატურის კოეფიციენტი, როდესაც ტემპერატურა იზრდება,MOSFETჩაირთვება კარიბჭის წყაროს შედარებით დაბალ ძაბვაზე.

RDS(ჩართული): წინააღმდეგობა

RDS(on) არის გადინების წყაროს წინააღმდეგობა, რომელიც იზომება სადრენაჟო სპეციფიკურ დენზე (ჩვეულებრივ ID დენის ნახევარზე), კარიბჭე-წყაროს ძაბვაზე და 25°C. RDS(on) არის გადინების წყაროს წინააღმდეგობა, რომელიც იზომება სადრენაჟო სპეციფიკურ დენზე (როგორც წესი, ID დენის ნახევარი), კარიბჭის წყაროს ძაბვაზე და 25°C.

IDSS: ნულოვანი კარიბჭის ძაბვის გადინების დენი

IDSS არის გაჟონვის დენი დრენაჟსა და წყაროს შორის გადინების წყაროს სპეციფიკურ ძაბვაზე, როდესაც კარიბჭე წყაროს ძაბვა ნულის ტოლია. ვინაიდან გაჟონვის დენი იზრდება ტემპერატურასთან ერთად, IDSS მითითებულია როგორც ოთახის, ასევე მაღალ ტემპერატურაზე. გაჟონვის დენის გამო დენის გაფრქვევა შეიძლება გამოითვალოს IDSS-ის გამრავლებით გადინების წყაროებს შორის ძაბვაზე, რაც ჩვეულებრივ უმნიშვნელოა.

IGSS - კარიბჭის წყაროს გაჟონვის მიმდინარეობა

IGSS არის გაჟონვის დენი, რომელიც მიედინება კარიბჭეში კონკრეტული კარიბჭის წყაროს ძაბვის დროს.

III ნაწილი დინამიური ელექტრული მახასიათებლები

Ciss: შეყვანის ტევადობა

ტევადობა კარიბჭესა და წყაროს შორის, რომელიც იზომება AC სიგნალით, დრენაჟის წყაროსთან დამოკლეებით, არის შეყვანის ტევადობა; Ciss წარმოიქმნება კარიბჭის გადინების ტევადობის, Cgd და კარიბჭის წყაროს ტევადობის, Cgs, პარალელურად ან Ciss = Cgs + Cgd შეერთებით. მოწყობილობა ჩართულია, როდესაც შეყვანის ტევადობა დამუხტულია ზღვრულ ძაბვამდე და გამორთულია, როდესაც ის გამორთულია გარკვეულ მნიშვნელობამდე. აქედან გამომდინარე, მძღოლის წრე და Ciss პირდაპირ გავლენას ახდენს მოწყობილობის ჩართვისა და გამორთვის შეფერხებაზე.

Coss: გამომავალი ტევადობა

გამომავალი ტევადობა არის ტევადობა დრენაჟსა და წყაროს შორის, რომელიც იზომება AC სიგნალით, როდესაც კარიბჭის წყარო მოკლებულია. რბილი გადართვის პროგრამებისთვის, Coss ძალიან მნიშვნელოვანია, რადგან შეიძლება გამოიწვიოს რეზონანსი წრეში.

Crss: უკუ გადაცემის ტევადობა

ტევადობა გაზომილი დრენაჟსა და კარიბჭეს შორის დამიწებული წყაროთი არის საპირისპირო გადაცემის ტევადობა. საპირისპირო გადაცემის ტევადობა ექვივალენტურია კარიბჭის გადინების ტევადობის, Cres = Cgd და ხშირად უწოდებენ მილერის ტევადობას, რომელიც არის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პარამეტრი გადამრთველის აწევისა და დაცემის დროისთვის.

ეს მნიშვნელოვანი პარამეტრია გადართვის აწევისა და დაცემის დროისთვის და ასევე გავლენას ახდენს გამორთვის შეფერხების დროზე. ტევადობა მცირდება გადინების ძაბვის მატებასთან ერთად, განსაკუთრებით გამომავალი ტევადობა და საპირისპირო გადაცემის ტევადობა.

Qgs, Qgd და Qg: Gate Charge

კარიბჭის დატენვის მნიშვნელობა ასახავს ტერმინალებს შორის კონდენსატორზე შენახულ მუხტს. იმის გამო, რომ კონდენსატორზე დატენვა იცვლება ძაბვასთან ერთად გადართვის მომენტში, კარიბჭის დამუხტვის ეფექტი ხშირად განიხილება კარიბჭის ამძრავის სქემების შემუშავებისას.

Qgs არის მუხტი 0-დან პირველ შებრუნების წერტილამდე, Qgd არის ნაწილი პირველიდან მეორე გადახრის წერტილამდე (ასევე უწოდებენ "Miller" მუხტს), და Qg არის ნაწილი 0-დან იმ წერტილამდე, სადაც VGS უდრის კონკრეტულ დისკს. ძაბვის.

გაჟონვის დენის და გაჟონვის წყაროს ძაბვის ცვლილებას აქვს შედარებით მცირე გავლენა კარიბჭის დამუხტვის მნიშვნელობაზე და კარიბჭის მუხტი არ იცვლება ტემპერატურასთან ერთად. ტესტის პირობები მითითებულია. კარიბჭის დატენვის გრაფიკი ნაჩვენებია მონაცემთა ფურცელში, მათ შორის, შესაბამისი კარიბჭის დატენვის ცვალებადობის მრუდები ფიქსირებული გაჟონვის დენისა და გაჟონვის წყაროს ცვალებად ძაბვისთვის.

შესაბამისი კარიბჭის დატენვის ცვალებადობის მრუდები ფიქსირებული გადინების დენისთვის და გადინების წყაროს ცვალებადი ძაბვისთვის მოცემულია მონაცემთა ცხრილებში. გრაფიკზე პლატოს ძაბვა VGS(pl) ნაკლებად იზრდება დენის მატებასთან ერთად (და მცირდება დენის კლებასთან ერთად). პლატოს ძაბვა ასევე პროპორციულია ბარიერის ძაბვის, ამიტომ განსხვავებული ბარიერის ძაბვა წარმოქმნის სხვადასხვა პლატოს ძაბვას.

ძაბვის.

შემდეგი დიაგრამა უფრო დეტალური და გამოყენებულია:

td(on): დროული დაყოვნების დრო

დროული დაყოვნების დრო არის დრო, როდესაც კარიბჭის წყაროს ძაბვა იზრდება კარიბჭის წამყვანი ძაბვის 10%-მდე, სანამ გაჟონვის დენი იზრდება მითითებული დენის 10%-მდე.

td(off): გამორთვის დაყოვნების დრო

გამორთვის დაყოვნების დრო არის დრო, რომელიც გავიდა კარიბჭის წყაროს ძაბვის ვარდნის შემდეგ კარიბჭის წამყვანი ძაბვის 90%-მდე, სანამ გაჟონვის დენი დაეცემა მითითებული დენის 90%-მდე. ეს გვიჩვენებს შეფერხებას, რომელიც განიცადა დენის დატვირთვაზე გადატანამდე.

tr: ამაღლების დრო

აწევის დრო არის დრო, რომელიც სჭირდება გადინების დენის აწევას 10%-დან 90%-მდე.

tf: დაცემის დრო

დაცემის დრო არის დრო, რომელიც სჭირდება გადინების დენის 90%-დან 10%-მდე დაცემას.