Ємність затвора, опір увімкнення та інші параметри MOSFET

I. Ємність затвора

Ємність затвора в основному включає вхідну ємність (Ciss), вихідну ємність (Coss) і ємність зворотного перенесення (Crss, також відому як ємність Міллера).

Вхідна ємність (Ciss):

ВИЗНАЧЕННЯ: Вхідна ємність – це загальна ємність між затвором, витоком і стоком, яка складається з ємності джерела затвора (Cgs) і ємності стоку затвора (Cgd), з’єднаних паралельно, тобто Ciss = Cgs + Cgd.

Функція: вхідна ємність впливає на швидкість перемикання MOSFET. Коли вхідна ємність заряджена до порогової напруги, пристрій можна включати; розряджена до певного значення, пристрій можна вимкнути. Таким чином, схема керування та Ciss мають прямий вплив на затримку ввімкнення та вимкнення пристрою.

Вихідна ємність (Coss):

Визначення: Вихідна ємність — це загальна ємність між стоком і витоком і складається з ємності стік-витік (Cds) і ємності затвор-сток (Cgd) паралельно, тобто Coss = Cds + Cgd.

Роль: у програмах з плавним перемиканням Coss дуже важливий, оскільки він може викликати резонанс у ланцюзі.

Ємність зворотної передачі (Crss):

Визначення: ємність зворотного перенесення еквівалентна ємності стоку затвора (Cgd) і її часто називають ємністю Міллера.

Роль: Зворотна ємність передачі є важливим параметром для часу наростання та спаду перемикача, а також впливає на час затримки вимкнення. Значення ємності зменшується зі збільшенням напруги стік-витік.

II. Опір увімкнення (Rds(on))

Визначення: Опір увімкненому стані — це опір між витоком і стоком MOSFET у ввімкненому стані за певних умов (наприклад, питомий струм витоку, напруга на затворі та температура).

Фактори, що впливають: Опір увімкненню не є фіксованим значенням, на нього впливає температура, чим вища температура, тим більше Rds(on). Крім того, чим вище витримувана напруга, чим товщі внутрішня структура MOSFET, тим вище відповідний опір увімкнення.

Важливість: під час проектування імпульсного джерела живлення або схеми драйвера необхідно враховувати опір увімкнення MOSFET, оскільки струм, що протікає через MOSFET, споживатиме енергію на цьому опорі, і ця частина спожитої енергії називається увімкненим. втрата опору. Вибір MOSFET з низьким опором увімкнення може зменшити втрати на опорі увімкнення.

По-третє, інші важливі параметри

На додаток до ємності затвора та опору увімкнення, MOSFET має деякі інші важливі параметри, такі як:

V(BR)DSS (напруга пробою джерела витоку):Напруга джерела стоку, при якій струм, що протікає через стік, досягає певного значення при певній температурі та з замкнутим джерелом затвора. Якщо вище цього значення, трубка може бути пошкоджена.

VGS(th) (порогова напруга):Напруга затвора, необхідна для того, щоб між витоком і стоком почав формуватися провідний канал. Для стандартних N-канальних МОП-транзисторів VT становить приблизно від 3 до 6 В.

ID (максимальний безперервний струм витоку):Максимальний безперервний постійний струм, який може пропускати мікросхема при максимальній номінальній температурі переходу.

IDM (максимальний імпульсний струм стоку):Відображає рівень імпульсного струму, з яким може працювати пристрій, причому імпульсний струм набагато вищий, ніж безперервний постійний струм.

PD (максимальна розсіювана потужність):пристрій може розсіювати максимальне споживання електроенергії.

Таким чином, ємність затвора, опір увімкнення та інші параметри MOSFET мають вирішальне значення для його продуктивності та застосування, і їх потрібно вибирати та проектувати відповідно до конкретних сценаріїв застосування та вимог.