Ako správne vybrať nízkonapäťové MOSFETy

Výber malého napätia MOSFET je veľmi dôležitou súčasťouMOSFETvýber nie je dobrý môže ovplyvniť efektivitu a náklady celého okruhu, ale tiež prinesie veľa problémov inžinierom, že ako správne vybrať MOSFET?

 

 

Výber N-kanálového alebo P-kanálu Prvým krokom pri výbere správneho zariadenia pre návrh je rozhodnúť sa, či použiť N-kanálový alebo P-kanálový MOSFET V typickej výkonovej aplikácii predstavuje MOSFET nízkonapäťový bočný spínač, keď MOSFET je uzemnený a záťaž je pripojená k hlavnému napätiu. V nízkonapäťovom bočnom spínači by sa mal použiť N-kanálový MOSFET kvôli zváženiu napätia potrebného na vypnutie alebo zapnutie zariadenia.

 

Keď je MOSFET pripojený k zbernici a záťaž je uzemnená, použije sa vysokonapäťový bočný spínač. V tejto topológii sa zvyčajne používajú P-kanálové MOSFETy, opäť pre úvahy o napäťovom pohone. Určite aktuálne hodnotenie. Vyberte aktuálne hodnotenie MOSFET. V závislosti od štruktúry obvodu by toto prúdové hodnotenie malo byť maximálnym prúdom, ktorý záťaž vydrží za každých okolností.

 

Podobne ako v prípade napätia musí projektant zabezpečiť, aby sa vybralMOSFETmôže vydržať toto prúdové hodnotenie, aj keď systém generuje špičkové prúdy. Dva aktuálne prípady, ktoré je potrebné zvážiť, sú kontinuálny režim a pulzné špičky. V režime nepretržitého vedenia je MOSFET v ustálenom stave, keď prúd prechádza nepretržite zariadením.

 

Impulzné špičky sú vtedy, keď cez zariadenie prechádzajú veľké rázy (alebo špičky prúdu). Po určení maximálneho prúdu za týchto podmienok je jednoducho otázkou priameho výberu zariadenia, ktoré tento maximálny prúd vydrží. Stanovenie tepelných požiadaviek Výber MOSFET si vyžaduje aj výpočet tepelných požiadaviek systému. Dizajnér musí zvážiť dva rôzne scenáre, najhorší prípad a skutočný prípad. Odporúča sa použiť výpočet najhoršieho prípadu, pretože poskytuje väčšiu mieru bezpečnosti a zaisťuje, že systém nezlyhá. V údajovom liste MOSFET je potrebné poznať aj niektoré merania; ako je tepelný odpor medzi polovodičovým spojom obalového zariadenia a prostredím a maximálna teplota spoja. Pri rozhodovaní o spínacom výkone je posledným krokom pri výbere MOSFET rozhodnutie o spínacom výkoneMOSFET.

Existuje veľa parametrov, ktoré ovplyvňujú výkon spínania, ale najdôležitejšie sú kapacita hradla/odvodu, hradla/zdroja a odtoku/zdroja. Tieto kapacity vytvárajú spínacie straty v zariadení, pretože sa musia nabíjať pri každom spínaní. rýchlosť spínania MOSFETu sa preto znižuje a účinnosť zariadenia klesá. Na výpočet celkových strát zariadenia pri spínaní musí projektant vypočítať straty pri zapnutí (Eon) a straty pri vypínaní.

 

Keď je hodnota vGS malá, schopnosť absorbovať elektróny nie je silná, je prítomný únik - zdroj medzi ešte žiadnym vodivým kanálom, zvýšenie vGS, absorbované do P substrátu vonkajšia povrchová vrstva elektrónov na vzostupe, keď vGS dosiahne a určitú hodnotu, tieto elektróny v bráne v blízkosti vzhľadu substrátu P tvoria tenkú vrstvu typu N a so spojenými dvoma zónami N + Keď vGS dosiahne určitú hodnotu, tieto elektróny v bráne v blízkosti vzhľadu substrátu P budú tvoriť Tenká vrstva typu N a pripojená k dvom oblastiam N + v odtokovom zdroji tvoria vodivý kanál typu N, jeho vodivý typ a opak substrátu P, tvoriaci antitypovú vrstvu. vGS je väčšia, úloha polovodičového vzhľadu je tým silnejšia, čím silnejšie je elektrické pole, absorpcia elektrónov na vonkajšok substrátu P, čím je vodivý kanál hrubší, tým nižší je odpor kanála. To znamená, že N-kanálový MOSFET vo vGS < VT nemôže tvoriť vodivý kanál, elektrónka je v odrezanom stave. Pokiaľ je vGS ≥ VT, iba ak je zloženie kanála. Po vytvorení kanála sa vytvorí odtokový prúd pridaním dopredného napätia vDS medzi odtok – zdroj.

Ale Vgs sa naďalej zvyšuje, povedzme IRFPS40N60KVgs = 100 V, keď Vds = 0 a Vds = 400 V, dve podmienky, funkcia trubice prinesie, aký účinok, ak sa spáli, príčina a vnútorný mechanizmus procesu je, ako zvýšenie Vgs zníži Rds (on) znižuje spínacie straty, ale zároveň zvýši Qg, takže strata pri zapnutí sa zväčší, čo ovplyvňuje účinnosť napätia MOSFET GS nabíjaním a nárastom Vgg na Cgs, dosiahnuté udržiavacie napätie Vth , MOSFET štart vodivý; Zvýšenie prúdu MOSFET DS, Millierova kapacita v intervale v dôsledku vybitia kapacity DS a vybitia, nabíjanie kapacity GS nemá veľký vplyv; Qg = Cgs * Vgs, ale náboj sa bude naďalej zvyšovať.

Napätie DS MOSFETu klesne na rovnaké napätie ako Vgs, Millierova kapacita sa výrazne zvýši, napätie externého pohonu prestane nabíjať Millierovu kapacitu, napätie GS kapacity zostane nezmenené, napätie na Millierovej kapacite sa zvýši, zatiaľ čo napätie na DS kapacita naďalej klesá; DS napätie MOSFETu klesá na napätie pri nasýtenom vedení, Millierova kapacita sa zmenšuje DS napätie MOSFETu klesá na napätie pri saturovanom vedení, Millierova kapacita sa zmenšuje a nabíja sa spolu s GS kapacitou externým pohonom napätie a napätie na kapacite GS stúpa; kanály na meranie napätia sú domáce série 3D01, 4D01 a Nissan 3SK.

Určenie G-pólu (brány): použite diódový prevod multimetra. Ak je jedna noha a ďalšie dve nohy medzi kladným a záporným úbytkom napätia väčšie ako 2 V, to znamená, že sa na displeji zobrazuje „1“, táto noha je bránou G. A potom vymeňte pero na meranie zvyšných dvoch nôh, pokles napätia je v tom čase malý, čierne pero je pripojené k D-pólu (odtok), červené pero je pripojené k S-pólu (zdroj).