Pikat e përzgjedhjes së MOSFET

Zgjedhja eMOSFETështë shumë e rëndësishme, një zgjedhje e keqe mund të ndikojë në përdorimin e fuqisë së të gjithë qarkut, zotërimi i nuancave të komponentëve dhe parametrave të ndryshëm MOSFET në qarqe të ndryshme komutuese mund t'i ndihmojë inxhinierët të shmangin shumë probleme, më poshtë janë disa nga rekomandimet e Guanhua Weiye për zgjedhjen e MOSFET-ve.

Së pari, kanali P dhe kanali N

Hapi i parë është përcaktimi i përdorimit të MOSFET-ve me kanal N ose P. në aplikimet e energjisë, kur një tokëzim MOSFET dhe ngarkesa lidhet me tensionin e trungut,MOSFETpërbën një çelës anësor me tension të ulët. Në ndërprerjen anësore të tensionit të ulët, zakonisht përdoren MOSFET me kanal N, i cili merret parasysh për tensionin e kërkuar për të fikur ose ndezur pajisjen. Kur MOSFET lidhet me autobusin dhe tokën e ngarkesës, përdoret një ndërprerës anësor i tensionit të lartë. Zakonisht përdoren MOSFET me kanal P, për shkak të konsideratave të drejtimit të tensionit. Për të zgjedhur komponentët e duhur për aplikacionin, është e rëndësishme të përcaktohet tensioni i kërkuar për të drejtuar pajisjen dhe sa e lehtë është për t'u zbatuar në dizajn. Hapi tjetër është përcaktimi i nivelit të kërkuar të tensionit, ose tensionit maksimal që mund të bartë komponenti. Sa më i lartë të jetë vlerësimi i tensionit, aq më i lartë është kostoja e pajisjes. Në praktikë, vlerësimi i tensionit duhet të jetë më i madh se tensioni i trungut ose autobusit. Kjo do të sigurojë mbrojtje të mjaftueshme në mënyrë që MOSFET të mos dështojë. Për zgjedhjen e MOSFET, është e rëndësishme të përcaktohet tensioni maksimal që mund të përballohet nga kullimi në burim, dmth. VDS maksimale, prandaj është e rëndësishme të dini se tensioni maksimal që mund të përballojë MOSFET ndryshon me temperaturën. Projektuesit duhet të testojnë gamën e tensionit në të gjithë gamën e temperaturës së funksionimit. Tensioni i vlerësuar duhet të ketë diferencë të mjaftueshme për të mbuluar këtë diapazon për të siguruar që qarku të mos dështojë. Për më tepër, faktorë të tjerë sigurie duhet të konsiderohen kalimtarë të tensionit të induktuar.

Së dyti, përcaktoni vlerësimin aktual

Vlerësimi aktual i MOSFET varet nga struktura e qarkut. Vlerësimi aktual është rryma maksimale që ngarkesa mund të përballojë në të gjitha rrethanat. Ngjashëm me rastin e tensionit, projektuesi duhet të sigurohet që MOSFET-i i përzgjedhur të jetë në gjendje të mbajë këtë rrymë nominale, edhe kur sistemi gjeneron një rrymë kulmore. Dy skenarët aktualë që duhen marrë në konsideratë janë modaliteti i vazhdueshëm dhe pikat e pulsit. MOSFET është në gjendje të qëndrueshme në modalitetin e përcjelljes së vazhdueshme, kur rryma kalon vazhdimisht nëpër pajisje. Pikat e pulsit i referohen një numri të madh të mbingarkesave (ose pikave të rrymës) që rrjedhin nëpër pajisje, në të cilin rast, pasi të përcaktohet rryma maksimale, bëhet fjalë thjesht për të zgjedhur drejtpërdrejt një pajisje që mund t'i rezistojë kësaj rryme maksimale.

Pas zgjedhjes së rrymës së vlerësuar, llogaritet edhe humbja e përcjelljes. Në raste të veçanta,MOSFETnuk janë komponentë idealë për shkak të humbjeve elektrike që ndodhin gjatë procesit përçues, të ashtuquajturat humbje përçueshmërie. Kur është "i ndezur", MOSFET vepron si një rezistencë e ndryshueshme, e cila përcaktohet nga RDS(ON) e pajisjes dhe ndryshon ndjeshëm me temperaturën. Humbja e fuqisë së pajisjes mund të llogaritet nga Iload2 x RDS(ON), dhe meqenëse rezistenca e ndezjes ndryshon me temperaturën, humbja e fuqisë ndryshon proporcionalisht. Sa më i lartë të jetë tensioni VGS i aplikuar në MOSFET, aq më i ulët është RDS(ON); anasjelltas, aq më i lartë është RDS(ON). Për projektuesin e sistemit, këtu hyjnë në lojë kompensimet në varësi të tensionit të sistemit. Për dizajne portative, tensionet më të ulëta janë më të lehta (dhe më të zakonshme), ndërsa për modelet industriale, mund të përdoren tensione më të larta. Vini re se rezistenca RDS(ON) rritet pak me rrymën.

Teknologjia ka një ndikim të jashtëzakonshëm në karakteristikat e komponentëve dhe disa teknologji kanë tendencë të rezultojnë në një rritje të RDS(ON) kur rritet VDS maksimale. Për teknologji të tilla, kërkohet një rritje në madhësinë e vaferës nëse VDS dhe RDS(ON) do të ulen, duke rritur kështu madhësinë e paketës që shkon me të dhe koston përkatëse të zhvillimit. Ka një sërë teknologjish në industri që përpiqen të kontrollojnë rritjen e madhësisë së vaferës, më të rëndësishmet prej të cilave janë teknologjitë e llogoreve dhe balancës së ngarkesës. Në teknologjinë e kanaleve, një kanal i thellë futet në vafer, zakonisht i rezervuar për tensione të ulëta, për të reduktuar rezistencën e ndezur RDS(ON).

III. Përcaktoni kërkesat për shpërndarjen e nxehtësisë

Hapi tjetër është llogaritja e kërkesave termike të sistemit. Duhet të merren parasysh dy skenarë të ndryshëm, rasti më i keq dhe rasti real. TPV rekomandon llogaritjen e rezultateve për skenarin më të keq, pasi kjo llogaritje ofron një diferencë më të madhe sigurie dhe siguron që sistemi nuk do të dështojë.

IV. Performanca e Ndërrimit

Së fundi, performanca e ndërrimit të MOSFET. Ka shumë parametra që ndikojnë në performancën e komutimit, më të rëndësishmet janë porta/kullimi, porta/burimi dhe kapaciteti i kullimit/burimit. Këto kapacitete formojnë humbje komutuese në komponent për shkak të nevojës për t'i ngarkuar ato sa herë që ndërrohen. Si rezultat, shpejtësia e kalimit të MOSFET zvogëlohet dhe efikasiteti i pajisjes zvogëlohet. Për të llogaritur humbjet totale në pajisje gjatë ndërrimit, projektuesi duhet të llogarisë humbjet gjatë ndezjes (Eon) dhe humbjet gjatë fikjes (Eoff). Kjo mund të shprehet me ekuacionin e mëposhtëm: Psw = (Eon + Eoff) x frekuenca e ndërrimit. Dhe ngarkesa e portës (Qgd) ka ndikimin më të madh në performancën e ndërrimit.