Як правильно вибрати MOSFET малої напруги

Вибір MOSFET малої напруги є дуже важливою частиноюMOSFETнеправильний вибір може вплинути на ефективність і вартість усієї схеми, але також принесе багато клопоту інженерам, що як правильно вибрати MOSFET?

 

 

Вибір N-канального або P-канального Першим кроком у виборі правильного пристрою для конструкції є рішення про використання N-канального або P-канального MOSFET. МОП-транзистор заземлений, а навантаження підключено до магістральної напруги. У бічному перемикачі низької напруги слід використовувати N-канальний MOSFET через розгляд напруги, необхідної для вимикання або ввімкнення пристрою.

 

Коли MOSFET підключений до шини і навантаження заземлено, слід використовувати високовольтний бічний перемикач. P-канальні МОП-транзистори зазвичай використовуються в цій топології, знову ж таки з міркувань приводу напруги. Визначте поточний рейтинг. Виберіть номінал струму MOSFET. Залежно від структури схеми цей номінальний струм має бути максимальним струмом, який може витримати навантаження за будь-яких обставин.

 

Подібно до випадку напруги, розробник повинен переконатися, що вибранеMOSFETможе витримувати цей номінальний струм, навіть коли система генерує імпульсні струми. Двома поточними випадками, які слід розглянути, є безперервний режим і стрибки пульсу. У режимі безперервної провідності MOSFET знаходиться в усталеному стані, коли струм безперервно проходить через пристрій.

 

Стрибки пульсу – це коли через пристрій протікають великі стрибки (або стрибки струму). Коли максимальний струм за цих умов визначено, залишається просто вибрати пристрій, який може витримати цей максимальний струм. Визначення теплових вимог Вибір MOSFET також вимагає розрахунку теплових вимог системи. Розробник повинен розглянути два різні сценарії: найгірший і реальний випадок. Рекомендується використовувати розрахунок у найгіршому випадку, оскільки він забезпечує більший запас надійності та гарантує, що система не вийде з ладу. Є також деякі вимірювання, про які слід знати в аркуші даних MOSFET; наприклад термічний опір між напівпровідниковим з’єднанням корпусного пристрою та навколишнім середовищем, а також максимальна температура з’єднання. Приймаючи рішення щодо продуктивності перемикання, останнім кроком у виборі MOSFET є визначення продуктивності перемиканняMOSFET.

Є багато параметрів, які впливають на продуктивність перемикання, але найважливішими є ємність затвор/сток, затвор/витік і стіка/витік. Ці ємності створюють втрати при перемиканні в пристрої, оскільки їх потрібно заряджати під час кожного перемикання. тому швидкість перемикання MOSFET зменшується, а ефективність пристрою знижується. Щоб розрахувати загальні втрати пристрою під час комутації, розробник повинен розрахувати втрати при включенні (Eon) і втрати при виключенні.

 

Коли значення vGS невелике, здатність поглинати електрони невисока, витік - джерело між ще відсутнім провідним каналом, vGS збільшується, поглинання електронів зовнішнім поверхневим шаром підкладки P зростає, коли vGS досягає певного значення, ці електрони в затворі біля зовнішнього вигляду підкладки P утворюють тонкий шар N-типу, і з двома з’єднаними зонами N + Коли vGS досягає певного значення, ці електрони в затворі поблизу зовнішнього вигляду підкладки P становитимуть Тонкий шар N-типу, з'єднаний з двома областями N +, у стоку - джерелі складають провідний канал N-типу, його провідний тип і протилежну підкладці P, що становить шар антитипу. vGS більший, роль зовнішнього вигляду напівпровідника сильніше електричне поле, поглинання електронів назовні підкладки P, чим більше провідний канал товщі, тим менший опір каналу. Тобто N-канальний MOSFET у vGS < VT не може становити провідний канал, трубка знаходиться в стані відсічення. Поки vGS ≥ VT, тільки коли композиція каналу. Після створення каналу струм стоку генерується шляхом додавання прямої напруги vDS між стоком і джерелом.

Але Vgs продовжує зростати, скажімо, IRFPS40N60KVgs = 100 В, коли Vds = 0 і Vds = 400 В, дві умови, функція трубки, щоб викликати який ефект, якщо згоріла, причина та внутрішній механізм процесу полягає в тому, як збільшення Vgs зменшить Rds (увімкнено) зменшує втрати при перемиканні, але в той же час збільшує Qg, так що втрати при включенні стають більшими, впливаючи на ефективність напруги MOSFET GS від Vgg до Cgs заряджання та підвищення, досягнуте напруги підтримки Vth , MOSFET початок провідний; Збільшення струму MOSFET DS, ємність Мілліє в інтервалі через розряд ємності DS і розряд, зарядка ємності GS не має великого впливу; Qg = Cgs * Vgs, але заряд буде продовжувати накопичуватися.

Напруга DS MOSFET падає до тієї ж напруги, що й Vgs, ємність Мілліє значно збільшується, напруга зовнішнього приводу перестає заряджати ємність Мілліє, напруга ємності GS залишається незмінною, напруга на ємності Мілліє зростає, а напруга на ДС ємність продовжує зменшуватися; напруга DS MOSFET зменшується до напруги при насиченій провідності, ємність Мілліє стає меншою. Напруга DS MOSFET падає до напруги при насиченій провідності, ємність Мілліє стає меншою та заряджається разом із ємністю GS зовнішнім приводом. напруга, а напруга на ємності ЗС зростає; канали вимірювання напруги - вітчизняні 3D01, 4D01 і Nissan серії 3SK.

Визначення G-полюса (ворота): використовуйте діодну шестерню мультиметра. Якщо стопа та дві інші ніжки між позитивним і негативним падінням напруги перевищують 2 В, тобто відображається «1», ця ніжка є воротами G. Потім поміняйте ручку, щоб виміряти решту двох ніг, на той час падіння напруги невелике, чорна ручка підключена до D-полюса (сток), червона ручка підключена до S-полюса (джерело).