Shpjegimi i secilit parametër të fuqisë MOSFET

Tensioni maksimal i burimit të shkarkimit të VDSS

Me shkurtimin e burimit të portës, vlerësimi i tensionit të burimit të shkarkimit (VDSS) është voltazhi maksimal që mund të aplikohet në burimin e shkarkimit pa prishje orteku. Në varësi të temperaturës, voltazhi aktual i prishjes së ortekëve mund të jetë më i ulët se VDSS e vlerësuar. Për një përshkrim të hollësishëm të V(BR)DSS, shihni Elektrostatik

Për një përshkrim të hollësishëm të V(BR)DSS, shihni Karakteristikat Elektrostatike.

Tensioni i burimit maksimal të portës VGS

Vlerësimi i tensionit VGS është tensioni maksimal që mund të aplikohet midis poleve të burimit të portës. Qëllimi kryesor i vendosjes së këtij vlerësimi të tensionit është të parandalojë dëmtimin e oksidit të portës të shkaktuar nga tensioni i tepërt. Tensioni aktual që mund të përballojë oksidi i portës është shumë më i lartë se voltazhi i vlerësuar, por do të ndryshojë me procesin e prodhimit.

Oksidi aktual i portës mund të përballojë tensione shumë më të larta se tensioni i vlerësuar, por kjo do të ndryshojë me procesin e prodhimit, kështu që mbajtja e VGS brenda tensionit të vlerësuar do të sigurojë besueshmërinë e aplikacionit.

ID - Rryma e rrjedhjes së vazhdueshme

ID-ja përcaktohet si rryma maksimale e lejueshme e vazhdueshme DC në temperaturën maksimale të vlerësuar të kryqëzimit, TJ(max) dhe temperaturën e sipërfaqes së tubit prej 25°C ose më të lartë. Ky parametër është një funksion i rezistencës termike të vlerësuar midis kryqëzimit dhe kutisë, RθJC, dhe temperaturës së kasës:

Humbjet e ndërrimit nuk përfshihen në ID dhe është e vështirë të ruhet temperatura e sipërfaqes së tubit në 25°C (Tcase) për përdorim praktik. Prandaj, rryma aktuale e ndërrimit në aplikacionet me komutim të fortë është zakonisht më pak se gjysma e vlerësimit të ID @ TC = 25°C, zakonisht në rangun nga 1/3 deri në 1/4. plotësuese.

Për më tepër, ID në një temperaturë specifike mund të vlerësohet nëse përdoret rezistenca termike JA, e cila është një vlerë më realiste.

IDM - Rryma e shkarkimit të impulsit

Ky parametër pasqyron sasinë e rrymës pulsuese që pajisja mund të përballojë, e cila është shumë më e lartë se rryma e vazhdueshme DC. Qëllimi i përcaktimit të IDM është: rajoni omik i linjës. Për një tension të caktuar të burimit të portës,MOSFETpërçohet me një rrymë kullimi maksimale të pranishme

aktuale. Siç tregohet në figurë, për një tension të dhënë të burimit të portës, nëse pika e funksionimit ndodhet në rajonin linear, një rritje në rrymën e shkarkimit rrit tensionin e burimit të kullimit, gjë që rrit humbjet e përcjelljes. Funksionimi i zgjatur me fuqi të lartë do të rezultojë në dështimin e pajisjes. Për këtë arsye

Prandaj, IDM nominale duhet të vendoset nën rajonin në tensionet tipike të drejtimit të portës. Pika e prerjes së rajonit është në kryqëzimin e Vgs dhe kurbës.

Prandaj, duhet të vendoset një kufi i sipërm i densitetit të rrymës për të parandaluar që çipi të nxehet shumë dhe të digjet. Kjo është në thelb për të parandaluar rrjedhjen e tepërt të rrymës përmes kapave të paketës, pasi në disa raste "lidhja më e dobët" në të gjithë çipin nuk është çipi, por priza e paketës.

Duke marrë parasysh kufizimet e efekteve termike në IDM, rritja e temperaturës varet nga gjerësia e pulsit, intervali kohor ndërmjet pulseve, shpërndarja e nxehtësisë, RDS(on) dhe forma e valës dhe amplituda e rrymës së pulsit. Thjesht kënaqja që rryma e pulsit nuk e kalon kufirin IDM nuk garanton që temperatura e kryqëzimit

nuk e kalon vlerën maksimale të lejuar. Temperatura e kryqëzimit nën rrymë pulsuese mund të vlerësohet duke iu referuar diskutimit të rezistencës termike kalimtare në Vetitë Termike dhe Mekanike.

PD - Shpërndarja totale e lejuar e energjisë së kanalit

Shpërndarja totale e lejuar e fuqisë së kanalit kalibron shpërndarjen maksimale të fuqisë që mund të shpërndahet nga pajisja dhe mund të shprehet si funksion i temperaturës maksimale të bashkimit dhe rezistencës termike në një temperaturë të rastit prej 25°C.

TJ, TSTG - Gama e temperaturës së ambientit të funksionimit dhe ruajtjes

Këta dy parametra kalibrojnë diapazonin e temperaturës së kryqëzimit të lejuar nga mjediset e funksionimit dhe ruajtjes së pajisjes. Ky diapazon i temperaturës është caktuar për të përmbushur jetëgjatësinë minimale të funksionimit të pajisjes. Sigurimi që pajisja të funksionojë brenda këtij intervali të temperaturës do të zgjasë shumë jetën e saj të funksionimit.

EAS-Energjia e zbërthimit të ortekut me një puls të vetëm

 

Nëse tejkalimi i tensionit (zakonisht për shkak të rrymës së rrjedhjes dhe induktivitetit të humbur) nuk e tejkalon tensionin e prishjes, pajisja nuk do t'i nënshtrohet prishjes së ortekëve dhe për këtë arsye nuk ka nevojë për aftësinë për të shpërndarë prishjen e ortekëve. Energjia e prishjes së ortekut kalibron tejkalimin kalimtar që pajisja mund të tolerojë.

Energjia e prishjes së ortekut përcakton vlerën e sigurt të tensionit të mbikalimit kalimtar që mund të tolerojë një pajisje dhe varet nga sasia e energjisë që duhet të shpërndahet që të ndodhë prishja e ortekut.

Një pajisje që përcakton një vlerësim të energjisë së prishjes së ortekut zakonisht përcakton gjithashtu një vlerësim EAS, i cili është i ngjashëm në kuptim me vlerësimin UIS dhe përcakton se sa energji e kundërt e prishjes së ortekut mund të thithë pajisja në mënyrë të sigurt.

L është vlera e induktivitetit dhe iD është rryma e pikut që rrjedh në induktor, e cila shndërrohet papritur në rrymë kullimi në pajisjen matëse. Tensioni i gjeneruar nëpër induktor tejkalon tensionin e prishjes së MOSFET dhe do të rezultojë në prishje të ortekëve. Kur ndodh prishja e ortekut, rryma në induktor do të rrjedhë përmes pajisjes MOSFET edhe pseMOSFETështë i fikur. Energjia e ruajtur në induktor është e ngjashme me energjinë e ruajtur në induktorin e humbur dhe që shpërndahet nga MOSFET.

Kur MOSFET janë të lidhur paralelisht, tensionet e prishjes nuk janë pothuajse identike midis pajisjeve. Ajo që ndodh zakonisht është se një pajisje është e para që përjeton prishjen e ortekut dhe të gjitha rrymat (energjia) pasuese të prishjes së ortekëve rrjedhin nëpër atë pajisje.

VESH - Energjia e Përsëritjes së Ortekut

Energjia e ortekëve të përsëritur është kthyer në një "standard të industrisë", por pa vendosur frekuencën, humbjet e tjera dhe sasinë e ftohjes, ky parametër nuk ka asnjë kuptim. Gjendja e shpërndarjes së nxehtësisë (ftohjes) shpesh rregullon energjinë e përsëritur të ortekëve. Është gjithashtu e vështirë të parashikohet niveli i energjisë së gjeneruar nga prishja e ortekëve.

Është gjithashtu e vështirë të parashikohet niveli i energjisë së gjeneruar nga prishja e ortekëve.

Kuptimi i vërtetë i vlerësimit të EAR është të kalibrojë energjinë e përsëritur të prishjes së ortekëve që pajisja mund të përballojë. Ky përkufizim presupozon që nuk ka kufizime në frekuencë në mënyrë që pajisja të mos mbinxehet, gjë që është realiste për çdo pajisje ku mund të ndodhë prishja e ortekëve.

Është një ide e mirë të matni temperaturën e pajisjes në funksion ose të ftohësit për të parë nëse pajisja MOSFET po mbinxehet gjatë verifikimit të dizajnit të pajisjes, veçanërisht për pajisjet ku ka të ngjarë të ndodhë prishja e ortekëve.

IAR - Rryma e zbërthimit të ortekut

Për disa pajisje, tendenca e skajit aktual të vendosur në çip gjatë prishjes së ortekëve kërkon që rryma e ortekëve të jetë e kufizuar. Në këtë mënyrë, rryma e ortekut bëhet "shtypja e imët" e specifikimit të energjisë së prishjes së ortekut; zbulon aftësinë e vërtetë të pajisjes.

Pjesa II Karakterizimi Elektrik Statik

V(BR)DSS: Tensioni i prishjes së burimit të shkarkimit (tensioni i shkatërrimit)

V(BR)DSS (nganjëherë quhet VBDSS) është voltazhi i burimit të shkarkimit në të cilin rryma që rrjedh nëpër dren arrin një vlerë specifike në një temperaturë specifike dhe me burimin e portës të shkurtuar. Tensioni i burimit të kullimit në këtë rast është tensioni i prishjes së ortekëve.

V(BR)DSS është një koeficient pozitiv i temperaturës dhe në temperatura të ulëta V(BR)DSS është më pak se vlerësimi maksimal i tensionit të burimit të shkarkimit në 25°C. Në -50°C, V(BR)DSS është më pak se vlerësimi maksimal i tensionit të burimit të shkarkimit në -50°C. Në -50°C, V(BR)DSS është afërsisht 90% e vlerësimit maksimal të tensionit të burimit të shkarkimit në 25°C.

VGS(th), VGS(off): Tensioni i pragut

VGS(th) është voltazhi në të cilin tensioni i shtuar i burimit të portës mund të shkaktojë që kullimi të fillojë të ketë rrymë, ose rryma të zhduket kur MOSFET është i fikur, dhe kushtet për testim (rryma e kullimit, tensioni i burimit të shkarkimit, kryqëzimi temperatura) janë gjithashtu të specifikuara. Normalisht, të gjitha pajisjet e portës MOS kanë të ndryshme

tensionet e pragut do të jenë të ndryshme. Prandaj, diapazoni i variacionit të VGS(th) është specifikuar. VGS(th) është një koeficient negativ i temperaturës, kur temperatura rritet,MOSFETdo të ndizet në një tension relativisht të ulët të burimit të portës.

RDS (on): Në rezistencë

RDS(on) është rezistenca e burimit të shkarkimit të matur në një rrymë specifike kullimi (zakonisht gjysma e rrymës ID), tensioni i burimit të portës dhe 25°C. RDS(on) është rezistenca e burimit të shkarkimit të matur në një rrymë specifike kullimi (zakonisht gjysma e rrymës ID), tensioni i burimit të portës dhe 25°C.

IDSS: rrymë kullimi me tension të portës zero

IDSS është rryma e rrjedhjes midis kullimit dhe burimit në një tension specifik të burimit kullues kur tensioni i burimit të portës është zero. Meqenëse rryma e rrjedhjes rritet me temperaturën, IDSS specifikohet si në temperaturën e dhomës ashtu edhe në temperaturën e lartë. Shpërndarja e energjisë për shkak të rrymës së rrjedhjes mund të llogaritet duke shumëzuar IDSS me tensionin midis burimeve të shkarkimit, i cili zakonisht është i papërfillshëm.

IGSS - Rryma e rrjedhjes së burimit të portës

IGSS është rryma e rrjedhjes që rrjedh nëpër portë në një tension specifik të burimit të portës.

Pjesa III Karakteristikat elektrike dinamike

Ciss: Kapaciteti i hyrjes

Kapaciteti midis portës dhe burimit, i matur me një sinjal AC duke shkurtuar kullimin në burim, është kapaciteti i hyrjes; Ciss formohet duke lidhur paralelisht kapacitetin e kullimit të portës, Cgd, dhe kapacitetin e burimit të portës, Cgs, ose Ciss = Cgs + Cgd. Pajisja ndizet kur kapaciteti i hyrjes ngarkohet në një tension të pragut dhe fiket kur shkarkohet në një vlerë të caktuar. Prandaj, qarku i drejtuesit dhe Ciss kanë një ndikim të drejtpërdrejtë në vonesën e ndezjes dhe fikjes së pajisjes.

Coss: Kapaciteti i daljes

Kapaciteti i daljes është kapaciteti midis kullimit dhe burimit i matur me një sinjal AC kur burimi i portës është i shkurtuar, Coss formohet duke paralelizuar kapacitetin e burimit të shkarkimit Cds dhe kapacitetin e portës-kullimit Cgd, ose Coss = Cds + Cgd. Për aplikimet e ndërrimit të butë, Coss është shumë i rëndësishëm sepse mund të shkaktojë rezonancë në qark.

Crss: Kapaciteti i transferimit të kundërt

Kapaciteti i matur midis kullimit dhe portës me burimin të tokëzuar është kapaciteti i transferimit të kundërt. Kapaciteti i transferimit të kundërt është i barabartë me kapacitetin e shkarkimit të portës, Cres = Cgd, dhe shpesh quhet kapaciteti i Millerit, i cili është një nga parametrat më të rëndësishëm për kohën e ngritjes dhe rënies së një ndërprerës.

Është një parametër i rëndësishëm për kohën e ngritjes dhe rënies së ndërrimit, dhe gjithashtu ndikon në kohën e vonesës së fikjes. Kapaciteti zvogëlohet me rritjen e tensionit të kullimit, veçanërisht kapaciteti i daljes dhe kapaciteti i transferimit të kundërt.

Qgs, Qgd dhe Qg: Ngarkesa e portës

Vlera e ngarkimit të portës pasqyron ngarkesën e ruajtur në kondensator midis terminaleve. Meqenëse ngarkesa në kondensator ndryshon me tensionin në momentin e ndërrimit, efekti i ngarkesës së portës shpesh merret parasysh gjatë projektimit të qarqeve drejtuese të portës.

Qgs është ngarkesa nga 0 në pikën e parë të lakimit, Qgd është pjesa nga pika e parë në pikën e dytë të lakimit (e quajtur edhe ngarkesa "Miller"), dhe Qg është pjesa nga 0 në pikën ku VGS është e barabartë me një makinë specifike. tensionit.

Ndryshimet në rrymën e rrjedhjes dhe tensionin e burimit të rrjedhjes kanë një efekt relativisht të vogël në vlerën e ngarkesës së portës dhe ngarkesa e portës nuk ndryshon me temperaturën. Kushtet e testimit janë të specifikuara. Një grafik i ngarkesës së portës tregohet në fletën e të dhënave, duke përfshirë kurbat përkatëse të ndryshimit të ngarkesës së portës për rrymën fikse të rrjedhjes dhe tensionin e ndryshëm të burimit të rrjedhjes.

Lakoret përkatëse të ndryshimit të ngarkesës së portës për rrymën fikse të kullimit dhe tensionin e ndryshueshëm të burimit të shkarkimit përfshihen në fletët e të dhënave. Në grafik, tensioni i pllajës VGS (pl) rritet më pak me rritjen e rrymës (dhe zvogëlohet me zvogëlimin e rrymës). Tensioni i pllajës është gjithashtu proporcional me tensionin e pragut, kështu që një tension i ndryshëm i pragut do të prodhojë një tension të ndryshëm të pllajës.

tensionit.

Diagrami i mëposhtëm është më i detajuar dhe zbatuar:

td(on): koha e vonesës në kohë

Koha e vonesës në kohë është koha nga kur voltazhi i burimit të portës rritet në 10% të tensionit të lëvizjes së portës deri kur rryma e rrjedhjes rritet në 10% të rrymës së specifikuar.

td(off): Koha e vonesës së fikur

Koha e vonesës së fikjes është koha e kaluar nga momenti kur tensioni i burimit të portës bie në 90% të tensionit të drejtimit të portës deri në momentin kur rryma e rrjedhjes bie në 90% të rrymës së specifikuar. Kjo tregon vonesën e përjetuar përpara se rryma të transferohet në ngarkesë.

tr : Koha e Ngritjes

Koha e ngritjes është koha që duhet që rryma e shkarkimit të rritet nga 10% në 90%.

tf: Koha e rënies

Koha e rënies është koha që duhet që rryma e kullimit të bjerë nga 90% në 10%.