V poslednej dobe, keď veľa zákazníkov príde do Olukey poradiť sa o MOSFEToch, položí si otázku, ako si vybrať vhodný MOSFET? Čo sa týka tejto otázky, Olukey na ňu odpovie každému.
V prvom rade musíme pochopiť princíp MOSFET. Podrobnosti o tranzistoroch MOSFET sú podrobne uvedené v predchádzajúcom článku „Čo je tranzistor s efektom poľa MOS“. Ak stále nemáte jasno, môžete sa o tom najskôr dozvedieť. Jednoducho povedané, MOSFET patrí k napätím riadeným polovodičovým komponentom, ktoré majú výhody vysokého vstupného odporu, nízkej hlučnosti, nízkej spotreby energie, veľkého dynamického rozsahu, ľahkej integrácie, bez sekundárnych porúch a veľkého bezpečného prevádzkového rozsahu.
Ako by sme si teda mali vybrať správneMOSFET?
1. Určite, či sa má použiť N-kanálový alebo P-kanálový MOSFET
Najprv by sme sa mali rozhodnúť, či použiť N-kanálový alebo P-kanálový MOSFET, ako je uvedené nižšie:
Ako je možné vidieť na obrázku vyššie, medzi N-kanálovými a P-kanálovými MOSFETmi sú zjavné rozdiely. Napríklad, keď je MOSFET uzemnený a záťaž je pripojená k napätiu vetvy, MOSFET tvorí vysokonapäťový bočný spínač. V tomto čase by sa mal použiť N-kanálový MOSFET. Naopak, keď je MOSFET pripojený na zbernicu a záťaž je uzemnená, použije sa prepínač na nízkej strane. P-kanálové MOSFETy sa vo všeobecnosti používajú v určitej topológii, čo je tiež spôsobené úvahami o napäťovom pohone.
2. Extra napätie a extra prúd MOSFET
(1). Určte dodatočné napätie potrebné pre MOSFET
Po druhé, ďalej určíme dodatočné napätie potrebné pre napäťový pohon alebo maximálne napätie, ktoré môže zariadenie akceptovať. Čím väčšie je dodatočné napätie MOSFET. To znamená, že čím väčšie sú požiadavky MOSFETVDS, ktoré je potrebné zvoliť, je obzvlášť dôležité vykonať rôzne merania a výbery na základe maximálneho napätia, ktoré môže MOSFET akceptovať. Samozrejme, vo všeobecnosti je prenosné zariadenie 20V, napájanie FPGA je 20~30V a 85~220VAC je 450~600V. MOSFET vyrábaný spoločnosťou WINSOK má silnú napäťovú odolnosť a širokú škálu aplikácií a je obľúbený u väčšiny používateľov. Ak máte nejaké potreby, obráťte sa na online zákaznícky servis.
(2) Určite dodatočný prúd požadovaný MOSFET
Keď sú tiež zvolené podmienky menovitého napätia, je potrebné určiť menovitý prúd požadovaný MOSFETom. Takzvaný menovitý prúd je vlastne maximálny prúd, ktorý záťaž MOS znesie za akýchkoľvek okolností. Podobne ako v prípade napätia sa uistite, že MOSFET, ktorý si vyberiete, dokáže zvládnuť určité množstvo prúdu navyše, aj keď systém generuje prúdové špičky. Dve aktuálne podmienky, ktoré je potrebné zvážiť, sú nepretržité vzory a impulzy. V režime nepretržitého vedenia je MOSFET v ustálenom stave, keď prúd pokračuje v prúdení cez zariadenie. Impulzná špička označuje malé množstvo nárazu (alebo špičkového prúdu) pretekajúceho zariadením. Po určení maximálneho prúdu v prostredí stačí priamo vybrať zariadenie, ktoré vydrží určitý maximálny prúd.
Po výbere prídavného prúdu je potrebné zvážiť aj spotrebu vedenia. V skutočných situáciách MOSFET nie je skutočným zariadením, pretože kinetická energia sa spotrebúva počas procesu vedenia tepla, ktorý sa nazýva strata vedenia. Keď je MOSFET "zapnutý", funguje ako premenný odpor, ktorý je určený RDS(ON) zariadenia a výrazne sa mení s meraním. Spotrebu energie stroja možno vypočítať pomocou Iload2×RDS(ON). Keďže sa spätný odpor mení s meraním, zodpovedajúcim spôsobom sa zmení aj spotreba energie. Čím vyššie je napätie VGS aplikované na MOSFET, tým menšie bude RDS(ON); naopak, čím vyššie bude RDS(ON). Všimnite si, že odpor RDS(ON) s prúdom mierne klesá. Zmeny každej skupiny elektrických parametrov pre rezistor RDS (ON) nájdete v tabuľke výberu produktov výrobcu.
3. Určite požiadavky na chladenie vyžadované systémom
Ďalšou podmienkou, ktorú treba posúdiť, sú požiadavky na odvod tepla, ktoré systém vyžaduje. V tomto prípade je potrebné zvážiť dve rovnaké situácie, a to najhorší prípad a skutočný stav.
Pokiaľ ide o odvod tepla MOSFET,Olukeyuprednostňuje riešenie najhoršieho scenára, pretože určitý efekt si vyžaduje väčšiu poistnú maržu, aby sa zabezpečilo, že systém nezlyhá. Na údajovom liste MOSFET je potrebné venovať pozornosť niektorým nameraným údajom; teplota spoja zariadenia sa rovná maximálnemu nameranému stavu plus súčin tepelného odporu a straty výkonu (teplota spoja = meranie maximálneho stavu + [tepelný odpor × strata výkonu]). Maximálny stratový výkon systému je možné riešiť podľa určitého vzorca, ktorý je z definície rovnaký ako I2×RDS (ON). Už sme vypočítali maximálny prúd, ktorý prejde zariadením a vieme vypočítať RDS (ON) pri rôznych meraniach. Okrem toho sa treba postarať o odvod tepla plošného spoja a jeho MOSFET.
Lavínový rozpad znamená, že spätné napätie na polosupravodivej súčiastke prekročí maximálnu hodnotu a vytvorí silné magnetické pole, ktoré zvýši prúd v súčiastke. Zväčšenie veľkosti čipu zlepší schopnosť zabrániť kolapsu vetra a v konečnom dôsledku zlepší stabilitu stroja. Voľba väčšieho balenia teda môže účinne zabrániť lavínam.
4. Určite spínací výkon MOSFET
Konečnou podmienkou hodnotenia je spínací výkon MOSFET. Existuje mnoho faktorov, ktoré ovplyvňujú spínací výkon MOSFET. Najdôležitejšie sú tri parametre elektróda-odvod, elektróda-zdroj a odtok-zdroj. Kondenzátor sa nabíja pri každom prepnutí, čo znamená, že v kondenzátore vznikajú spínacie straty. Preto sa rýchlosť spínania MOSFET zníži, čo ovplyvní účinnosť zariadenia. Preto je v procese výberu MOSFET potrebné posúdiť a vypočítať aj celkovú stratu zariadenia počas procesu spínania. Je potrebné vypočítať stratu pri procese zapínania (Eon) a stratu pri procese vypínania. (Eoff). Celkový výkon MOSFET spínača možno vyjadriť nasledujúcou rovnicou: Psw = (Eon + Eoff) × spínacia frekvencia. Na spínací výkon má najväčší vplyv hradlový náboj (Qgd).
Aby sme to zhrnuli, na výber vhodného MOSFETu by sa mal príslušný úsudok vykonať zo štyroch aspektov: mimoriadne napätie a extra prúd N-kanálového MOSFETu alebo P-kanálového MOSFETu, požiadavky na odvod tepla systému zariadenia a spínací výkon MOSFET.
To je na dnes všetko o tom, ako si vybrať ten správny MOSFET. Dúfam, že vám to pomôže.
Čas odoslania: 12. decembra 2023
