Com seleccionar correctament els MOSFET de petit voltatge

La selecció de MOSFET de petit voltatge és una part molt important delMOSFETLa selecció no és bona pot afectar l'eficiència i el cost de tot el circuit, però també comportarà molts problemes als enginyers, que com seleccionar correctament el MOSFET?

 

 

Escollir el canal N o el canal P El primer pas per seleccionar el dispositiu correcte per a un disseny és decidir si s'utilitza un MOSFET de canal N o canal P En una aplicació de potència típica, un MOSFET constitueix un interruptor lateral de baixa tensió quan el MOSFET està connectat a terra i la càrrega està connectada a la tensió troncal. En un interruptor lateral de baixa tensió, s'ha d'utilitzar un MOSFET de canal N a causa de la consideració de la tensió necessària per apagar o encendre el dispositiu.

 

Quan el MOSFET està connectat al bus i la càrrega està connectada a terra, s'ha d'utilitzar l'interruptor lateral d'alta tensió. Els MOSFET de canal P s'utilitzen normalment en aquesta topologia, de nou per consideracions de la unitat de tensió. Determineu la qualificació actual. Seleccioneu la qualificació actual del MOSFET. Depenent de l'estructura del circuit, aquest valor nominal de corrent hauria de ser el corrent màxim que pot suportar la càrrega en totes les circumstàncies.

 

Igual que en el cas de la tensió, el dissenyador s'ha de garantir que el seleccionatMOSFETpot suportar aquesta classificació de corrent, fins i tot quan el sistema genera corrents de punta. Els dos casos actuals a considerar són el mode continu i els pics de pols. En mode de conducció contínua, el MOSFET està en estat estacionari, quan el corrent passa contínuament pel dispositiu.

 

Els pics de pols són quan hi ha grans sobretensions (o pics de corrent) que flueixen pel dispositiu. Un cop determinat el corrent màxim en aquestes condicions, només es tracta de seleccionar directament un dispositiu que pugui suportar aquest corrent màxim. Determinació dels requisits tèrmics La selecció d'un MOSFET també requereix calcular els requisits tèrmics del sistema. El dissenyador ha de considerar dos escenaris diferents, el pitjor dels casos i el veritable. Es recomana utilitzar el càlcul del pitjor dels casos perquè proporciona un major marge de seguretat i garanteix que el sistema no fallarà. També hi ha algunes mesures que cal tenir en compte a la fitxa de dades MOSFET; com ara la resistència tèrmica entre la unió semiconductora del dispositiu de paquet i l'entorn, i la temperatura màxima de la unió. Per decidir sobre el rendiment de commutació, el pas final per seleccionar un MOSFET és decidir el rendiment de commutació delMOSFET.

Hi ha molts paràmetres que afecten el rendiment de la commutació, però els més importants són la porta/drenatge, la porta/font i la capacitat de drenatge/font. Aquestes capacitats generen pèrdues de commutació al dispositiu perquè s'han de carregar durant cada commutació. per tant, la velocitat de commutació del MOSFET es redueix i l'eficiència del dispositiu disminueix. Per calcular les pèrdues totals del dispositiu durant la commutació, el dissenyador ha de calcular les pèrdues d'encesa (Eon) i les pèrdues d'apagat.

 

Quan el valor de vGS és petit, la capacitat d'absorbir electrons no és forta, fuites - font entre el canal encara no conductor, augment de vGS, absorbit a la capa superficial exterior d'electrons del substrat P en augment, quan el vGS arriba a un cert valor, aquests electrons a la porta prop de l'aspecte del substrat P constitueixen una capa fina de tipus N, i amb les dues zones N + connectades Quan vGS assoleix un cert valor, aquests electrons a la porta prop de l'aspecte del substrat P constituiran un La capa fina de tipus N i connectada a les dues regions N +, al drenatge - font constitueixen un canal conductor de tipus N, el seu tipus conductor i el contrari del substrat P, constituint la capa antitipus. vGS és més gran, el paper de l'aspecte del semiconductor és més fort el camp elèctric, l'absorció d'electrons a l'exterior del substrat P, més gruixut és el canal conductor, menor serà la resistència del canal. És a dir, MOSFET de canal N en vGS <VT, no pot constituir un canal conductor, el tub està en estat de tall. Sempre que quan vGS ≥ VT, només quan la composició del canal. Un cop constituït el canal, es genera un corrent de drenatge afegint una tensió directa vDS entre el drenatge - font.

Però Vgs continua augmentant, diguem que IRFPS40N60KVgs = 100V quan Vds = 0 i Vds = 400V, dues condicions, la funció del tub per portar quin efecte, si es crema, la causa i el mecanisme intern del procés és com es reduirà l'augment de Vgs Rds (activat) redueix les pèrdues de commutació, però al mateix temps augmentarà el Qg, de manera que la pèrdua d'encesa es fa més gran, afectant l'eficiència de la tensió MOSFET GS mitjançant la càrrega i l'augment de Vgg a Cgs, arribant a la tensió de manteniment Vth , MOSFET inici conductor; Augment del corrent MOSFET DS, la capacitat Millier a l'interval a causa de la descàrrega de la capacitat i la descàrrega DS, la càrrega de la capacitat GS no té gaire impacte; Qg = Cgs * Vgs, però la càrrega continuarà augmentant.

La tensió DS del MOSFET cau a la mateixa tensió que Vgs, la capacitat de Millier augmenta molt, la tensió de la unitat externa deixa de carregar la capacitat de Millier, la tensió de la capacitat de Millier es manté sense canvis, la tensió de la capacitat de Millier augmenta, mentre que la tensió a la DS la capacitat continua disminuint; la tensió DS del MOSFET disminueix a la tensió a la conducció saturada, la capacitat de Millier es fa més petita La tensió DS del MOSFET cau a la tensió a la conducció de saturació, la capacitat de Millier es fa més petita i es carrega juntament amb la capacitat GS per la unitat externa. tensió i la tensió de la capacitat GS augmenta; els canals de mesura de tensió són els domèstics 3D01, 4D01 i la sèrie 3SK de Nissan.

Determinació del pol G (porta): utilitzeu l'engranatge del díode del multímetre. Si un peu i els altres dos peus entre la caiguda de tensió positiva i negativa són superiors a 2 V, és a dir, la pantalla "1", aquest peu és la porta G. I després canvieu el bolígraf per mesurar la resta dels dos peus, la caiguda de tensió és petita en aquest moment, el llapis negre està connectat al pol D (drenatge), el llapis vermell està connectat al pol S (font).