MOSFET Pake Chanje Tib Seleksyon ak Dyagram Awondisman

Premye etap la se fè yon seleksyonMOSFET yo, ki vini nan de kalite prensipal: N-chanèl ak P-chanèl. Nan sistèm pouvwa yo, MOSFET yo ka konsidere kòm switch elektrik. Lè yo ajoute yon vòltaj pozitif ant pòtay la ak sous yon MOSFET N-chanèl, switch li yo ap kondui. Pandan kondiksyon, aktyèl ka koule nan switch la soti nan drenaj la nan sous la. Gen yon rezistans entèn ant drenaj la ak sous la ki rele RDS(ON) sou-rezistans. Li dwe klè ke pòtay la nan yon MOSFET se yon tèminal enpedans segondè, kidonk yon vòltaj toujou ajoute nan pòtay la. Sa a se rezistans nan tè ke pòtay la konekte nan dyagram nan sikwi prezante pita. Si yo kite pòtay la pandye, aparèy la pa pral fonksyone jan li fèt epi li ka limen oswa fèmen nan moman inoportun yo, sa ki lakòz pèt pouvwa potansyèl nan sistèm nan. Lè vòltaj ki genyen ant sous la ak pòtay la se zewo, switch la etenn ak aktyèl sispann koule nan aparèy la. Malgre ke aparèy la etenn nan pwen sa a, toujou gen yon ti prezan aktyèl, ki rele leakage current, oswa IDSS.

Etap 1: Chwazi N-chanèl oswa P-chanèl

Premye etap la nan chwazi aparèy ki kòrèk la pou yon konsepsyon se deside si yo sèvi ak yon MOSFET N-chanèl oswa P-chanèl. nan yon aplikasyon pouvwa tipik, lè yon MOSFET chita ak chay la konekte ak vòltaj la kòf, ki MOSFET konstitye switch la bò vòltaj ki ba. Nan yon switch bò vòltaj ki ba, yon N-chanèlMOSFETyo ta dwe itilize akòz konsiderasyon nan vòltaj ki nesesè yo fèmen oswa limen aparèy la. Lè MOSFET la konekte ak otobis la epi chay la chita, se pou itilize switch segondè vòltaj la. Yon MOSFET P-chanèl anjeneral yo itilize nan topoloji sa a, ankò pou konsiderasyon kondwi vòltaj.

Etap 2: Detèmine Rating aktyèl la

Dezyèm etap la se chwazi evalyasyon aktyèl la nan MOSFET la. Tou depan de estrikti sikwi a, Rating aktyèl sa a ta dwe aktyèl maksimòm chaj la ka kenbe tèt ak nan tout sikonstans. Menm jan ak ka a nan vòltaj, designer a dwe asire ke MOSFET la chwazi ka kenbe tèt ak evalyasyon aktyèl sa a, menm lè sistèm nan ap jenere kouran Spike. De ka aktyèl yo konsidere yo se mòd kontinyèl ak Spikes batman kè. Paramèt sa a baze sou FDN304P tib DATASHEET kòm yon referans ak paramèt yo montre nan figi a:

Nan mòd kondiksyon kontinyèl, MOSFET a se nan eta fiks, lè aktyèl ap koule kontinyèlman nan aparèy la. Spikes batman kè yo se lè gen yon gwo kantite vag (oswa Spike aktyèl) ap koule tankou dlo nan aparèy la. Yon fwa yo te detèmine aktyèl maksimòm nan kondisyon sa yo, li se tou senpleman yon kesyon de dirèkteman chwazi yon aparèy ki ka kenbe tèt ak aktyèl maksimòm sa a.

Apre w fin chwazi aktyèl la nominal, ou dwe tou kalkile pèt kondiksyon an. Nan pratik, laMOSFETse pa aparèy ideyal la, paske nan pwosesis la kondiktif pral gen pèt pouvwa, ki rele pèt kondiksyon. MOSFET nan "sou" tankou yon rezistans varyab, detèmine pa RDS aparèy la (ON), ak tanperati a ak chanjman enpòtan. Ka dissipation pouvwa a nan aparèy la dwe kalkile soti nan Iload2 x RDS (ON), e depi sou-rezistans lan varye ak tanperati a, dissipation pouvwa a varye pwopòsyonèlman. Pi wo VGS vòltaj aplike nan MOSFET la, se pi piti RDS (ON) la pral; okontrè se pi wo RDS(ON) la pral. Pou designer nan sistèm, sa a se kote konpwomi yo antre nan jwèt depann sou vòltaj la sistèm. Pou desen pòtab, li pi fasil (ak pi komen) pou sèvi ak pi ba vòltaj, pandan y ap pou desen endistriyèl, pi wo vòltaj ka itilize. Remake byen ke rezistans nan RDS (ON) leve yon ti kras ak aktyèl. Yo ka jwenn varyasyon nan divès paramèt elektrik rezistans RDS(ON) nan fèy done teknik manifakti a.

Etap 3: Detèmine Kondisyon tèmik

Pwochen etap la nan chwazi yon MOSFET se kalkile kondisyon tèmik sistèm lan. Designer a dwe konsidere de senaryo diferan, ka ki pi mal la ak ka a vre. Yo rekòmande kalkil pou pi move senaryo a paske rezilta sa a bay yon pi gwo maj sekirite epi asire ke sistèm lan pa pral echwe. Genyen tou kèk mezi yo dwe okouran de sou fèy done MOSFET la; tankou rezistans nan tèmik ant junction semi-conducteurs nan aparèy la pake ak anviwònman an, ak tanperati a junction maksimòm.

Tanperati junction aparèy la egal a maksimòm tanperati anbyen an plis pwodwi rezistans tèmik ak pouvwa dissipation (tanperati junction = maksimòm tanperati anbyen + [tèmik rezistans × pouvwa dissipation]). Soti nan ekwasyon sa a ka dissipation pouvwa maksimòm nan sistèm nan dwe rezoud, ki se pa definisyon egal a I2 x RDS(ON). Depi pèsonèl la te detèmine maksimòm aktyèl la ki pral pase nan aparèy la, RDS(ON) ka kalkile pou diferan tanperati. Li enpòtan sonje ke lè yo fè fas ak modèl tèmik senp, designer a dwe konsidere tou kapasite chalè nan ka a junction / aparèy semi-conducteurs ak ka a / anviwònman an; sa vle di, li nesesè pou tablo sikwi enprime a ak pake a pa chofe imedyatman.

Anjeneral, yon PMOSFET, pral gen yon dyod parazit prezan, fonksyon dyod la se anpeche koneksyon ranvèse sous-drenaj la, pou PMOS, avantaj sou NMOS se ke vòltaj vire-sou li yo ka 0, ak diferans lan vòltaj ant la. DS vòltaj se pa anpil, pandan ke NMOS la sou kondisyon mande pou VGS la pi gran pase papòt la, ki pral mennen nan vòltaj la kontwòl se inevitableman pi gran pase sa ki nesesè. vòltaj, epi pral gen pwoblèm nesesè. PMOS chwazi kòm switch kontwòl pou de aplikasyon sa yo:

Tanperati junction aparèy la egal a maksimòm tanperati anbyen an plis pwodwi rezistans tèmik ak pouvwa dissipation (tanperati junction = maksimòm tanperati anbyen + [tèmik rezistans × pouvwa dissipation]). Soti nan ekwasyon sa a ka dissipation pouvwa maksimòm nan sistèm nan dwe rezoud, ki se pa definisyon egal a I2 x RDS(ON). Depi designer a te detèmine maksimòm aktyèl la ki pral pase nan aparèy la, RDS(ON) ka kalkile pou diferan tanperati. Li enpòtan sonje ke lè yo fè fas ak modèl tèmik senp, designer a dwe konsidere tou kapasite chalè nan ka a junction / aparèy semi-conducteurs ak ka a / anviwònman an; sa vle di, li nesesè pou tablo sikwi enprime a ak pake a pa chofe imedyatman.

Anjeneral, yon PMOSFET, pral gen yon dyod parazit prezan, fonksyon dyod la se anpeche koneksyon ranvèse sous-drenaj la, pou PMOS, avantaj sou NMOS se ke vòltaj vire-sou li yo ka 0, ak diferans lan vòltaj ant la. DS vòltaj se pa anpil, pandan ke NMOS la sou kondisyon mande pou VGS la pi gran pase papòt la, ki pral mennen nan vòltaj la kontwòl se inevitableman pi gran pase sa ki nesesè. vòltaj, epi pral gen pwoblèm nesesè. PMOS chwazi kòm switch kontwòl pou de aplikasyon sa yo:

Gade nan kous sa a, siyal kontwòl PGC kontwole si wi ou non V4.2 founi pouvwa a P_GPRS. Sikwi sa a, sous la ak terminaux drenaj yo pa konekte nan ranvèse a, R110 ak R113 egziste nan sans ke R110 kontwòl pòtay aktyèl la pa twò gwo, R113 kontwole pòtay la nan nòmal la, R113 rale-up nan segondè, kòm nan PMOS , men tou, ka wè kòm yon rale-up sou siyal la kontwòl, lè broch yo entèn MCU ak rale-up, se sa ki, pwodiksyon an nan drenaj la louvri lè pwodiksyon an se louvri-drenaj, epi yo pa ka kondwi PMOS la koupe, nan moman sa a, li nesesè yo ekstèn vòltaj bay rale-up, se konsa rezistans R113 jwe de wòl. Li pral bezwen yon vòltaj ekstèn bay rale-up la, kidonk rezistans R113 jwe de wòl. r110 ka pi piti, a 100 ohms kapab tou.