Jak prawidłowo dobrać tranzystory MOSFET małego napięcia

Wybór MOSFET-u małego napięcia jest bardzo ważną częściąMOSFETwybór nie jest dobry, może mieć wpływ na wydajność i koszt całego obwodu, ale także sprawi inżynierom wiele problemów, jak prawidłowo wybrać MOSFET?

Wybór kanału N lub kanału P Pierwszym krokiem w wyborze odpowiedniego urządzenia do projektu jest podjęcie decyzji, czy zastosować MOSFET z kanałem N, czy z kanałem P. W typowym zastosowaniu zasilania MOSFET stanowi boczny przełącznik niskiego napięcia, gdy MOSFET jest uziemiony, a obciążenie jest podłączone do napięcia magistrali. W przełączniku bocznym niskiego napięcia należy zastosować N-kanałowy MOSFET ze względu na napięcie wymagane do wyłączenia lub włączenia urządzenia.

Gdy MOSFET jest podłączony do szyny, a obciążenie jest uziemione, należy zastosować przełącznik boczny wysokiego napięcia. W tej topologii zwykle stosuje się tranzystory MOSFET z kanałem P, ponownie ze względu na sterowanie napięciem. Określ aktualną ocenę. Wybierz aktualną ocenę MOSFET-u. W zależności od struktury obwodu, ten prąd znamionowy powinien być maksymalnym prądem, jaki obciążenie może wytrzymać w każdych okolicznościach.

Podobnie jak w przypadku napięcia, projektant musi zadbać o dobórMOSFETmoże wytrzymać ten prąd znamionowy, nawet jeśli system generuje prądy szczytowe. Dwa aktualne przypadki do rozważenia to tryb ciągły i skoki impulsów. W trybie ciągłego przewodzenia MOSFET jest w stanie ustalonym, gdy prąd przepływa przez urządzenie w sposób ciągły.

Skoki impulsów mają miejsce, gdy przez urządzenie przepływają duże skoki (lub skoki prądu). Po określeniu maksymalnego prądu w tych warunkach wystarczy bezpośrednio wybrać urządzenie, które wytrzyma ten maksymalny prąd. Określanie wymagań termicznych Wybór tranzystora MOSFET wymaga również obliczenia wymagań termicznych systemu. Projektant musi rozważyć dwa różne scenariusze, najgorszy i prawdziwy. Zaleca się stosowanie obliczeń w najgorszym przypadku, ponieważ zapewnia to większy margines bezpieczeństwa i gwarantuje, że system nie ulegnie awarii. W karcie katalogowej MOSFET znajdują się również pewne pomiary, o których należy pamiętać; takie jak opór cieplny pomiędzy złączem półprzewodnikowym urządzenia w pakiecie a otoczeniem oraz maksymalna temperatura złącza. Decydując o wydajności przełączania, ostatnim krokiem w wyborze MOSFET-u jest podjęcie decyzji o wydajności przełączaniaMOSFET.

Istnieje wiele parametrów wpływających na wydajność przełączania, ale najważniejsze to pojemność bramki/drenu, bramki/źródła i drenu/źródła. Pojemności te powodują straty przełączania w urządzeniu, ponieważ muszą być ładowane podczas każdego przełączania. dlatego prędkość przełączania MOSFET-u jest zmniejszona, a wydajność urządzenia maleje. Aby obliczyć całkowite straty urządzenia podczas przełączania, projektant musi obliczyć straty przy włączeniu (Eon) i straty przy wyłączeniu.

Gdy wartość vGS jest mała, zdolność pochłaniania elektronów nie jest duża, pojawia się wyciek - źródło pomiędzy wciąż nie przewodzącym kanałem, vGS wzrasta, absorpcja elektronów przez zewnętrzną warstwę podłoża P wzrasta, gdy vGS osiąga określonej wartości, te elektrony w bramce w pobliżu podłoża P tworzą cienką warstwę typu N, a przy połączonych dwóch strefach N +. Gdy vGS osiągnie określoną wartość, te elektrony w bramce w pobliżu wyglądu podłoża P będą stanowić Cienka warstwa typu N i połączone z dwoma obszarami N+, w drenie - źródle tworzą kanał przewodzący typu N, jego typ przewodzący i przeciwieństwo podłoża P, stanowiące warstwę przeciwtypową. vGS jest większy, im silniejszy jest wygląd półprzewodnika, tym silniejsza jest absorpcja elektronów na zewnątrz podłoża P, tym bardziej kanał przewodzący jest grubszy, tym niższa rezystancja kanału. Oznacza to, że N-kanałowy MOSFET w vGS < VT nie może stanowić kanału przewodzącego, lampa jest w stanie odcięcia. Tak długo, jak vGS ≥ VT, tylko wtedy, gdy skład kanału. Po utworzeniu kanału generowany jest prąd drenu poprzez dodanie napięcia przewodzenia vDS pomiędzy drenem a źródłem.

Ale Vgs nadal rośnie, powiedzmy IRFPS40N60KVgs = 100 V, gdy Vds = 0 i Vds = 400 V, dwa warunki, funkcja lampy, która daje efekt, jeśli się spali, przyczyna i wewnętrzny mechanizm procesu polega na tym, jak wzrost Vgs zmniejszy się Rds (on) zmniejsza straty przełączania, ale jednocześnie zwiększa Qg, dzięki czemu strata włączania staje się większa, wpływając na wydajność MOSFET-u Napięcie GS przy ładowaniu i wzroście od Vgg do Cgs dotarło do napięcia podtrzymania Vth, rozruch MOSFET-a przewodzi; Wzrost prądu MOSFET DS, pojemność Milliera w przedziale z powodu rozładowania pojemności DS i rozładowania, ładowanie pojemności GS nie ma większego wpływu; Qg = Cgs * Vgs, ale ładunek będzie nadal narastał.

Napięcie DS tranzystora MOSFET spada do tego samego napięcia co Vgs, pojemność Milliera znacznie wzrasta, napięcie napędu zewnętrznego przestaje ładować pojemność Milliera, napięcie pojemności GS pozostaje niezmienione, napięcie na pojemności Milliera wzrasta, podczas gdy napięcie na DS pojemność nadal maleje; napięcie DS tranzystora MOSFET spada do napięcia przy przewodzeniu nasycenia, pojemność Milliera maleje Napięcie DS tranzystora MOSFET spada do napięcia przy przewodzeniu nasycenia, pojemność Milliera zmniejsza się i jest ładowana razem z pojemnością GS przez dysk zewnętrzny napięcie i napięcie na pojemności GS wzrasta; kanały pomiaru napięcia to krajowe serie 3D01, 4D01 i 3SK Nissana.

Wyznaczanie bieguna G (bramki): użyj przekładni diodowej multimetru. Jeśli stopa i pozostałe dwie stopy pomiędzy dodatnim i ujemnym spadkiem napięcia są większe niż 2 V, czyli wyświetlacz „1”, ta stopa jest bramką G. Następnie wymień pióro, aby zmierzyć resztę dwóch stóp, spadek napięcia jest w tym czasie niewielki, czarny długopis jest podłączony do bieguna D (dren), czerwony długopis jest podłączony do bieguna S (źródło).