როგორ სწორად შევარჩიოთ მცირე ძაბვის MOSFET-ები

მცირე ძაბვის MOSFET-ის შერჩევა ძალიან მნიშვნელოვანი ნაწილიაMOSFETარჩევანი არ არის კარგი, შეიძლება გავლენა იქონიოს მთელი მიკროსქემის ეფექტურობაზე და ღირებულებაზე, მაგრამ ასევე მოუტანს ინჟინრებს უამრავ უბედურებას, რომ როგორ სწორად შეარჩიონ MOSFET?

 

 

N-არხის ან P-არხის არჩევა დიზაინისთვის სწორი მოწყობილობის არჩევის პირველი ნაბიჯი არის იმის გადაწყვეტა, გამოვიყენოთ თუ არა N-არხი ან P-არხი MOSFET ტიპიურ ელექტროენერგიის პროგრამაში MOSFET წარმოადგენს დაბალი ძაბვის გვერდით გადამრთველს, როდესაც MOSFET არის დამიწებული და დატვირთვა უკავშირდება მაგისტრალური ძაბვას. დაბალი ძაბვის გვერდით გადამრთველში, N-არხის MOSFET უნდა იქნას გამოყენებული მოწყობილობის გამორთვის ან ჩართვისთვის საჭირო ძაბვის გათვალისწინებით.

 

როდესაც MOSFET უკავშირდება ავტობუსს და დატვირთვა დამიწებულია, გამოყენებული უნდა იქნას მაღალი ძაბვის გვერდითი გადამრთველი. P-არხის MOSFET-ები, როგორც წესი, გამოიყენება ამ ტოპოლოგიაში, ისევ ძაბვის დრაივის გათვალისწინებით. განსაზღვრეთ მიმდინარე რეიტინგი. აირჩიეთ MOSFET-ის მიმდინარე რეიტინგი. მიკროსქემის სტრუქტურიდან გამომდინარე, დენის ეს მაჩვენებელი უნდა იყოს მაქსიმალური დენი, რომელსაც დატვირთვა შეუძლია გაუძლოს ნებისმიერ ვითარებაში.

 

ძაბვის შემთხვევის მსგავსად, დიზაინერმა უნდა უზრუნველყოს, რომ შერჩეულიMOSFETშეუძლია გაუძლოს ამ დენის რეიტინგს, მაშინაც კი, როდესაც სისტემა აწარმოებს მწვერვალ დენებს. განსახილველი ორი მიმდინარე შემთხვევაა უწყვეტი რეჟიმი და პულსის მწვერვალები. უწყვეტი გამტარობის რეჟიმში, MOSFET არის მდგრად მდგომარეობაში, როდესაც დენი მუდმივად გადის მოწყობილობაში.

 

პულსის მწვერვალები არის, როდესაც მოწყობილობაში დიდი ტალღები (ან დენის მწვერვალები) მიედინება. მას შემდეგ, რაც ამ პირობებში მაქსიმალური დენი დადგინდება, უბრალოდ საქმეა უშუალოდ ისეთი მოწყობილობის შერჩევა, რომელიც გაუძლებს ამ მაქსიმალურ დენს. თერმული მოთხოვნების განსაზღვრა MOSFET-ის შერჩევა ასევე მოითხოვს სისტემის თერმული მოთხოვნების გაანგარიშებას. დიზაინერმა უნდა განიხილოს ორი განსხვავებული სცენარი, ყველაზე ცუდი და ნამდვილი შემთხვევა. რეკომენდირებულია გამოიყენოს ყველაზე უარესი შემთხვევის გამოთვლა, რადგან ის უზრუნველყოფს უსაფრთხოების უფრო დიდ ზღვარს და უზრუნველყოფს, რომ სისტემა არ ჩავარდება. ასევე არის გარკვეული გაზომვები, რომლებიც უნდა იცოდეთ MOSFET მონაცემთა ფურცელზე; როგორიცაა თერმული წინააღმდეგობა შეფუთვის მოწყობილობის ნახევარგამტარულ შეერთებასა და გარემოს შორის და შეერთების მაქსიმალური ტემპერატურა. გადართვის შესრულების შესახებ გადაწყვეტილების მიღებისას, MOSFET-ის არჩევის საბოლოო ნაბიჯი არის გადართვის შესრულების გადაწყვეტილება.MOSFET.

არსებობს მრავალი პარამეტრი, რომელიც გავლენას ახდენს გადართვის მუშაობაზე, მაგრამ ყველაზე მნიშვნელოვანი არის კარიბჭე/დრენაჟი, კარიბჭე/წყარო და გადინების/წყაროს ტევადობა. ეს ტევადობა ქმნის მოწყობილობაში გადართვის დანაკარგებს, რადგან ისინი უნდა დაიტენოს ყოველი გადართვის დროს. ამიტომ MOSFET-ის გადართვის სიჩქარე მცირდება და მცირდება მოწყობილობის ეფექტურობა. გადართვის დროს მოწყობილობის მთლიანი დანაკარგების გამოსათვლელად, დიზაინერმა უნდა გამოთვალოს ჩართვის დანაკარგები (Eon) და გამორთვის დანაკარგები.

 

როდესაც vGS-ის მნიშვნელობა მცირეა, ელექტრონების შთანთქმის უნარი არ არის ძლიერი, გაჟონვა - წყაროა ჯერ კიდევ არ გამტარ არხს შორის, vGS იზრდება, შეიწოვება P სუბსტრატის გარე ზედაპირის ფენაში ელექტრონების ზრდაზე, როდესაც vGS აღწევს გარკვეული მნიშვნელობა, ეს ელექტრონები კარიბჭეში, P სუბსტრატის გარეგნობის მახლობლად, წარმოადგენს N-ტიპის თხელ ფენას და ორი N + ზონით დაკავშირებული როდესაც vGS მიაღწევს გარკვეულ მნიშვნელობას, ეს ელექტრონები კარიბჭეში, P სუბსტრატის გარეგნობის მახლობლად, შეადგენენ N-ტიპის თხელი ფენა და დაკავშირებულია ორ N+ რეგიონთან, დრენაჟ-წყაროში წარმოადგენს N ტიპის გამტარ არხს, მის გამტარ ტიპს და P სუბსტრატის საპირისპიროდ, რომელიც წარმოადგენს ანტიტიპის ფენას. vGS უფრო დიდია, რაც უფრო ძლიერია ელექტრული ველი, ელექტრონების შეწოვა P სუბსტრატის გარედან, რაც უფრო სქელია გამტარი არხი, მით უფრო დაბალია არხის წინააღმდეგობა. ანუ, N-არხი MOSFET vGS < VT-ში, ვერ წარმოადგენს გამტარ არხს, მილი გათიშულ მდგომარეობაშია. სანამ vGS ≥ VT, მხოლოდ მაშინ, როდესაც არხის შემადგენლობა. არხის ჩამოყალიბების შემდეგ, გადინების დენი წარმოიქმნება დრენაჟის წყაროს შორის წინა ძაბვის vDS-ის დამატებით.

მაგრამ Vgs აგრძელებს ზრდას, ვთქვათ IRFPS40N60KVgs = 100V როდესაც Vds = 0 და Vds = 400V, ორი პირობა, მილის ფუნქცია მოაქვს რა ეფექტი, თუ დაიწვა, პროცესის მიზეზი და შიდა მექანიზმი არის ის, თუ როგორ უნდა გაიზარდოს Vgs Rds (ჩართვა) ამცირებს გადართვის დანაკარგებს, მაგრამ ამავდროულად გაზრდის Qg-ს, ისე, რომ ჩართვის დანაკარგი უფრო დიდი ხდება, რაც გავლენას ახდენს MOSFET GS ძაბვის ეფექტურობაზე Vgg-მდე Cgs-ის დატენვით და აწევა, მივიდა ტექნიკური ძაბვის Vth. , MOSFET დაწყება გამტარი; MOSFET DS დენის მატება, მილიერი ტევადობა ინტერვალში DS ტევადობის და გამონადენის გამო, GS ტევადობის დამუხტვა დიდ გავლენას არ ახდენს; Qg = Cgs * Vgs, მაგრამ დატენვა გაგრძელდება.

MOSFET-ის DS ძაბვა ეცემა იმავე ძაბვამდე, როგორც Vgs, მილიერის ტევადობა მნიშვნელოვნად იზრდება, გარე წამყვანი ძაბვა წყვეტს მილიერის ტევადობის დამუხტვას, GS ტევადობის ძაბვა რჩება უცვლელი, ძაბვა მილერის ტევადობაზე იზრდება, ხოლო DS-ზე ტევადობა აგრძელებს კლებას; MOSFET-ის DS ძაბვა მცირდება ძაბვამდე გაჯერებული გამტარობისას, მილიერის ტევადობა მცირდება. MOSFET-ის DS ძაბვა ეცემა ძაბვამდე გაჯერების გამტარობისას, მილიერის ტევადობა მცირდება და იტენება GS ტევადობასთან ერთად გარე დისკზე. ძაბვა და ძაბვა GS ტევადობაზე იზრდება; ძაბვის საზომი არხებია შიდა 3D01, 4D01 და Nissan-ის 3SK სერიები.

G-პოლუსის (კარიბჭის) განსაზღვრა: გამოიყენეთ მულტიმეტრის დიოდური მექანიზმი. თუ ფეხი და დანარჩენი ორი ფუტი დადებით და უარყოფით ძაბვის ვარდნას შორის არის 2 ვ-ზე მეტი, ანუ დისპლეი "1", ეს ფეხი არის კარიბჭე G. და შემდეგ შეცვალეთ კალამი დანარჩენი ორი ფუტის გასაზომად, ძაბვის ვარდნა მცირეა იმ დროს, შავი კალამი უკავშირდება D-პოლუსს (დრენაჟს), წითელი კალამი უკავშირდება S-პოლუსს (წყარო).