Kichik kuchlanishli MOSFETlarni qanday to'g'ri tanlash kerak

Kichik kuchlanishli MOSFET tanlovining juda muhim qismidirMOSFETTanlov yaxshi emas, butun sxemaning samaradorligi va narxiga ta'sir qilishi mumkin, ammo MOSFETni qanday qilib to'g'ri tanlash kerakligi muhandislarga juda ko'p muammolarni keltirib chiqaradi?

N-kanal yoki P-kanalni tanlash Dizayn uchun to'g'ri qurilmani tanlashda birinchi qadam N-kanal yoki P-kanal MOSFET-dan foydalanishni hal qilishdir. MOSFET erga ulangan va yuk magistral kuchlanishga ulangan. Past kuchlanishli yon kalitda N-kanalli MOSFET qurilmani o'chirish yoki yoqish uchun zarur bo'lgan kuchlanishni hisobga olgan holda ishlatilishi kerak.

MOSFET avtobusga ulanganda va yuk erga ulanganda, yuqori kuchlanishli yon kalitdan foydalanish kerak. P-kanalli MOSFET-lar odatda ushbu topologiyada, yana kuchlanish qo'zg'aysanlari uchun ishlatiladi. Joriy reytingni aniqlang. MOSFET ning joriy reytingini tanlang. O'chirish tuzilishiga qarab, ushbu oqim darajasi yuk har qanday sharoitda bardosh bera oladigan maksimal oqim bo'lishi kerak.

Voltaj holatiga o'xshab, dizayner tanlanganligini ta'minlashi kerakMOSFETtizim keskin oqimlarni hosil qilganda ham ushbu joriy reytingga bardosh bera oladi. Ko'rib chiqilishi kerak bo'lgan ikkita joriy holat - bu doimiy rejim va pulsning keskin ko'tarilishi. Uzluksiz o'tkazuvchanlik rejimida MOSFET barqaror holatda bo'ladi, agar oqim doimiy ravishda qurilma orqali o'tadi.

Pulsning keskin ko'tarilishi - bu qurilma orqali oqib o'tadigan katta kuchlanishlar (yoki oqimning keskin ko'tarilishi). Ushbu sharoitlarda maksimal oqim aniqlangandan so'ng, bu maksimal oqimga bardosh bera oladigan qurilmani to'g'ridan-to'g'ri tanlash masalasidir. Issiqlik talablarini aniqlash MOSFETni tanlash, shuningdek, tizimning issiqlik talablarini hisoblashni talab qiladi. Dizayner ikki xil stsenariyni, eng yomon va haqiqiy vaziyatni ko'rib chiqishi kerak. Eng yomon hisob-kitobni qo'llash tavsiya etiladi, chunki u ko'proq xavfsizlik chegarasini ta'minlaydi va tizim ishlamay qolmasligini ta'minlaydi. MOSFET ma'lumotlar varag'ida bilish kerak bo'lgan ba'zi o'lchovlar ham mavjud; paket qurilmasining yarimo'tkazgichli birikmasi va atrof-muhit o'rtasidagi issiqlik qarshiligi va maksimal ulanish harorati kabi. Kommutatsiya samaradorligi to'g'risida qaror qabul qilish, MOSFETni tanlashning yakuniy bosqichi - bu kommutatsiya samaradorligi to'g'risida qaror qabul qilishdir.MOSFET.

Kommutatsiya ishlashiga ta'sir qiluvchi ko'plab parametrlar mavjud, lekin eng muhimi eshik / drenaj, eshik / manba va drenaj / manba sig'imi. Ushbu sig'imlar qurilmada kommutatsiya yo'qotishlarini keltirib chiqaradi, chunki ular har bir kommutatsiya paytida zaryadlanishi kerak. shuning uchun MOSFET ning o'tish tezligi kamayadi va qurilmaning samaradorligi pasayadi. Kommutatsiya paytida qurilmaning umumiy yo'qotishlarini hisoblash uchun dizayner yoqish yo'qotishlarini (Eon) va o'chirish yo'qotishlarini hisoblashi kerak.

vGS qiymati kichik bo'lsa, elektronlarni singdirish qobiliyati kuchli emas, oqish - hali hech qanday o'tkazuvchan kanal mavjud bo'lmagan, vGS ko'payadi, elektronlarning ko'payishi bo'yicha P substratning tashqi yuzasi qatlamiga singib ketadi, vGS bir darajaga yetganda. ma'lum bir qiymatga ega bo'lsa, P substratining ko'rinishi yaqinidagi darvozadagi bu elektronlar N tipidagi nozik bir qatlamni tashkil qiladi va ikkita N + zonasi ulanganda vGS ma'lum bir qiymatga yetganda. qiymati, P substrat ko'rinishi yaqin darvozasi bu elektronlar N-turi yupqa qatlam bo'ladi, va ikki N + mintaqaga bog'langan, drenaj - manba N-turi Supero'tkazuvchilar kanalini tashkil, uning o'tkazuvchan turi va qarama-qarshi. P substrat, turga qarshi qatlamni tashkil qiladi. vGS kattaroq, yarimo'tkazgich ko'rinishining roli kuchliroq elektr maydoni, elektronlarning P substratining tashqi tomoniga singishi, o'tkazuvchan kanal qanchalik qalinroq bo'lsa, kanalning qarshiligi shunchalik past bo'ladi. Ya'ni, vGS < VT da N-kanalli MOSFET, o'tkazuvchan kanalni tashkil qila olmaydi, trubka kesish holatida. vGS ≥ VT bo'lganda, faqat kanal tarkibi bo'lganda. Kanal tashkil etilgandan so'ng, drenaj manbai o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri vDS kuchlanishini qo'shish orqali drenaj oqimi hosil bo'ladi.

Lekin Vgs o'sishda davom etmoqda, aytaylik, IRFPS40N60KVgs = 100V Vds = 0 va Vds = 400V bo'lganda, ikkita shart, kolba funktsiyasi qanday ta'sir ko'rsatishi, kuygan bo'lsa, sabab va jarayonning ichki mexanizmi Vgs ko'payishi qanday kamayadi. Rds (yoqilgan) kommutatsiya yo'qotishlarini kamaytiradi, lekin shu bilan birga Qg ni oshiradi, shuning uchun yoqish yo'qotilishi kattalashadi, bu esa MOSFET GS kuchlanishining Vgg tomonidan Cgs zaryadlash va ko'tarilish samaradorligi, texnik kuchlanish Vth ga yetdi, MOSFET start o'tkazuvchanligi; MOSFET DS oqimining oshishi, DS sig'imi va zaryadsizlanishi tufayli intervalda Millier sig'imi, GS sig'imi zaryadlash ko'p ta'sir qilmaydi; Qg = Cgs * Vgs, lekin zaryad to'planishda davom etadi.

MOSFET ning DS kuchlanishi Vgs bilan bir xil kuchlanishga tushadi, Millier sig'imi sezilarli darajada oshadi, tashqi haydovchi kuchlanish Millier sig'imini zaryadlashni to'xtatadi, GS sig'imining kuchlanishi o'zgarishsiz qoladi, Millier sig'imidagi kuchlanish kuchayadi, kuchlanish esa kuchayadi. DS bo'yicha sig'im pasayishda davom etmoqda; MOSFET ning DS kuchlanishi to'yingan o'tkazuvchanlikdagi kuchlanishgacha pasayadi, Millier sig'imi kichikroq bo'ladi MOSFETning DS kuchlanishi to'yingan o'tkazuvchanlikdagi kuchlanishgacha tushadi, Millier sig'imi kichiklashadi va tashqi haydovchi tomonidan GS sig'imi bilan birga zaryadlanadi. kuchlanish va GS sig'imidagi kuchlanish ko'tariladi; kuchlanishni o'lchash kanallari mahalliy 3D01, 4D01 va Nissanning 3SK seriyasidir.

G-pole (eshik) ni aniqlash: multimetrning diodli uzatmasidan foydalaning. Agar musbat va salbiy kuchlanish tushishi orasidagi oyoq va boshqa ikki oyoq 2V dan katta bo'lsa, ya'ni "1" displey, bu oyoq G darvozasi va keyin ikki oyoqning qolgan qismini o'lchash uchun qalamni almashtiring, kuchlanish pasayishi o'sha paytda kichik, qora qalam D-kutubga (drenaj), qizil qalam S-qutbga (manba) ulangan.