Recentment, quan molts clients vinguin a Olukey per consultar sobre MOSFET, faran una pregunta, com triar un MOSFET adequat? Sobre aquesta pregunta, Olukey la respondrà per a tothom.
En primer lloc, hem d'entendre el principi de MOSFET. Els detalls de MOSFET s'introdueixen amb detall a l'article anterior "Què és el transistor d'efecte de camp MOS". Si encara no ho tens clar, primer pots aprendre-ne. En poques paraules, MOSFET pertany als components de semiconductors controlats per voltatge que tenen els avantatges d'una alta resistència d'entrada, baix soroll, baix consum d'energia, gran rang dinàmic, fàcil integració, sense avaria secundària i gran rang de funcionament segur.
Aleshores, com hem de triar el correcteMOSFET?
1. Determineu si voleu utilitzar MOSFET de canal N o canal P
En primer lloc, primer hauríem de determinar si hem d'utilitzar MOSFET de canal N o canal P, tal com es mostra a continuació:
Com es pot veure a la figura anterior, hi ha diferències òbvies entre els MOSFET de canal N i canal P. Per exemple, quan un MOSFET està connectat a terra i la càrrega està connectada a la tensió de branca, el MOSFET forma un interruptor lateral d'alta tensió. En aquest moment, s'ha d'utilitzar un MOSFET de canal N. Per contra, quan el MOSFET està connectat al bus i la càrrega es posa a terra, s'utilitza un interruptor de baix nivell. Els MOSFET de canal P s'utilitzen generalment en una determinada topologia, que també es deu a consideracions de la unitat de tensió.
2. Tensió addicional i corrent addicional de MOSFET
(1). Determineu la tensió addicional requerida pel MOSFET
En segon lloc, determinarem més la tensió addicional necessària per a la unitat de tensió o la tensió màxima que el dispositiu pot acceptar. Com més gran sigui la tensió addicional del MOSFET. Això vol dir que com més grans siguin els requisits de MOSFETVDS que cal seleccionar, és especialment important fer diferents mesures i seleccions en funció de la tensió màxima que el MOSFET pot acceptar. Per descomptat, en general, l'equip portàtil és de 20 V, la font d'alimentació FPGA és de 20 ~ 30 V i 85 ~ 220 VCA és de 450 ~ 600 V. El MOSFET produït per WINSOK té una forta resistència a la tensió i una àmplia gamma d'aplicacions, i és afavorit per la majoria dels usuaris. Si teniu alguna necessitat, poseu-vos en contacte amb el servei d'atenció al client en línia.
(2) Determineu el corrent addicional requerit pel MOSFET
Quan també es seleccionen les condicions de tensió nominal, cal determinar el corrent nominal requerit pel MOSFET. L'anomenat corrent nominal és en realitat el corrent màxim que pot suportar la càrrega MOS en qualsevol circumstància. De manera similar a la situació de tensió, assegureu-vos que el MOSFET que trieu pot gestionar una certa quantitat de corrent addicional, fins i tot quan el sistema genera pics de corrent. Dues condicions actuals a considerar són patrons continus i pics de pols. En mode de conducció contínua, el MOSFET es troba en estat estacionari, quan el corrent continua circulant pel dispositiu. El pic de pols es refereix a una petita quantitat de sobretensió (o corrent màxima) que flueix pel dispositiu. Un cop determinat el corrent màxim a l'entorn, només cal seleccionar directament un dispositiu que pugui suportar un determinat corrent màxim.
Després de seleccionar el corrent addicional, també s'ha de tenir en compte el consum de conducció. En situacions reals, MOSFET no és un dispositiu real perquè es consumeix energia cinètica durant el procés de conducció de calor, que s'anomena pèrdua de conducció. Quan el MOSFET està "encès", actua com una resistència variable, que es determina pel RDS (ON) del dispositiu i canvia significativament amb la mesura. El consum d'energia de la màquina es pot calcular mitjançant Iload2 × RDS (ON). Com que la resistència de retorn canvia amb la mesura, el consum d'energia també canviarà en conseqüència. Com més gran sigui la tensió VGS aplicada al MOSFET, més petit serà el RDS(ON); per contra, com més gran serà l'RDS(ON). Tingueu en compte que la resistència RDS (ON) disminueix lleugerament amb el corrent. Els canvis de cada grup de paràmetres elèctrics per a la resistència RDS (ON) es poden trobar a la taula de selecció de productes del fabricant.
3. Determineu els requisits de refrigeració que requereix el sistema
La següent condició a jutjar són els requisits de dissipació de calor requerits pel sistema. En aquest cas, s'han de considerar dues situacions idèntiques, a saber, el pitjor dels casos i la situació real.
Pel que fa a la dissipació de calor MOSFET,Olukeyprioritza la solució al pitjor dels casos, perquè un cert efecte requereix un marge d'assegurança més gran per garantir que el sistema no falla. Hi ha algunes dades de mesura que necessiten atenció al full de dades MOSFET; la temperatura de la unió del dispositiu és igual a la mesura de la condició màxima més el producte de la resistència tèrmica i la dissipació de potència (temperatura de la unió = mesura de la condició màxima + [resistència tèrmica × dissipació de potència]). La dissipació de potència màxima del sistema es pot resoldre segons una fórmula determinada, que és la mateixa que I2×RDS (ON) per definició. Ja hem calculat el corrent màxim que passarà pel dispositiu i podem calcular RDS (ON) sota diferents mesures. A més, cal tenir cura de la dissipació de calor de la placa de circuit i el seu MOSFET.
La ruptura d'allau significa que la tensió inversa en un component semisuperconductor supera el valor màxim i forma un fort camp magnètic que augmenta el corrent en el component. L'augment de la mida de l'encenall millorarà la capacitat d'evitar el col·lapse del vent i, finalment, millorarà l'estabilitat de la màquina. Per tant, escollir un paquet més gran pot prevenir eficaçment les allaus.
4. Determineu el rendiment de commutació del MOSFET
La condició de judici final és el rendiment de commutació del MOSFET. Hi ha molts factors que afecten el rendiment de commutació del MOSFET. Els més importants són els tres paràmetres d'elèctrode-drenatge, elèctrode-font i drenatge-font. El condensador es carrega cada vegada que canvia, el que significa que es produeixen pèrdues de commutació al condensador. Per tant, la velocitat de commutació del MOSFET disminuirà, afectant així l'eficiència del dispositiu. Per tant, en el procés de selecció de MOSFET, també cal jutjar i calcular la pèrdua total del dispositiu durant el procés de commutació. Cal calcular la pèrdua durant el procés d'encesa (Eon) i la pèrdua durant el procés d'apagada. (Eoff). La potència total del commutador MOSFET es pot expressar amb la següent equació: Psw = (Eon + Eoff) × freqüència de commutació. La càrrega de la porta (Qgd) té el major impacte en el rendiment de commutació.
En resum, per seleccionar el MOSFET adequat, el judici corresponent s'ha de fer des de quatre aspectes: la tensió addicional i el corrent addicional del MOSFET de canal N o MOSFET de canal P, els requisits de dissipació de calor del sistema del dispositiu i el rendiment de commutació de MOSFET.
Això és tot per avui sobre com triar el MOSFET adequat. Espero que us pugui ajudar.
Hora de publicació: 12-12-2023
