Come selezionare correttamente i MOSFET a piccola tensione

La selezione del MOSFET a piccola tensione è una parte molto importante del processoMOSFETuna selezione non corretta potrebbe influire sull'efficienza e sul costo dell'intero circuito, ma causerà anche molti problemi agli ingegneri: come selezionare correttamente il MOSFET?

 

 

Scelta del canale N o del canale P Il primo passo nella selezione del dispositivo corretto per un progetto è decidere se utilizzare un MOSFET a canale N o a canale P In una tipica applicazione di potenza, un MOSFET costituisce un interruttore laterale a bassa tensione quando il MOSFET è messo a terra e il carico è collegato alla tensione del trunk. In un interruttore laterale a bassa tensione, è necessario utilizzare un MOSFET a canale N tenendo conto della tensione richiesta per spegnere o accendere il dispositivo.

 

Quando il MOSFET è collegato al bus e il carico è messo a terra, è necessario utilizzare l'interruttore laterale ad alta tensione. I MOSFET a canale P vengono solitamente utilizzati in questa topologia, sempre per considerazioni di azionamento della tensione. Determinare la valutazione attuale. Seleziona la valutazione attuale del MOSFET. A seconda della struttura del circuito, questa corrente nominale dovrebbe essere la corrente massima che il carico può sopportare in tutte le circostanze.

 

Analogamente al caso della tensione, il progettista deve garantire che quella selezionataMOSFETpuò sopportare questa corrente nominale, anche quando il sistema genera correnti di picco. I due casi attuali da considerare sono la modalità continua e i picchi di impulso. Nella modalità di conduzione continua, il MOSFET è in stato stazionario, quando la corrente passa continuamente attraverso il dispositivo.

 

I picchi di impulsi si verificano quando ci sono grandi picchi (o picchi di corrente) che fluiscono attraverso il dispositivo. Una volta determinata la corrente massima in queste condizioni, si tratta semplicemente di selezionare direttamente un dispositivo in grado di sopportare questa corrente massima. Determinazione dei requisiti termici La scelta di un MOSFET richiede anche il calcolo dei requisiti termici del sistema. Il progettista deve considerare due diversi scenari, il caso peggiore e il caso vero. Si consiglia di utilizzare il calcolo del caso peggiore poiché fornisce un margine di sicurezza maggiore e garantisce che il sistema non subisca guasti. Ci sono anche alcune misurazioni di cui tenere conto sulla scheda tecnica del MOSFET; come la resistenza termica tra la giunzione del semiconduttore del dispositivo package e l'ambiente e la temperatura massima di giunzione. Decidendo le prestazioni di commutazione, il passaggio finale nella selezione di un MOSFET è decidere le prestazioni di commutazione delMOSFET.

Esistono molti parametri che influiscono sulle prestazioni di commutazione, ma i più importanti sono la capacità gate/drain, gate/source e drain/source. Queste capacità creano perdite di commutazione nel dispositivo perché devono essere caricate ad ogni commutazione. la velocità di commutazione del MOSFET risulta quindi ridotta e l'efficienza del dispositivo diminuisce. Per calcolare le perdite totali del dispositivo durante la commutazione, il progettista deve calcolare le perdite all'accensione (Eon) e le perdite allo spegnimento.

 

Quando il valore di vGS è piccolo, la capacità di assorbire gli elettroni non è forte, si verificano perdite - fonte tra il canale ancora non conduttivo, aumento di vGS, assorbimento nello strato superficiale esterno del substrato P di elettroni in aumento, quando vGS raggiunge un certo valore, questi elettroni nel cancello vicino all'aspetto del substrato P costituiscono un sottile strato di tipo N e con le due zone N + collegate Quando vGS raggiunge un certo valore, questi elettroni nel cancello vicino all'aspetto del substrato P costituiranno un Lo strato sottile di tipo N e collegato alle due regioni N +, nel drain - source costituisce un canale conduttivo di tipo N, il suo tipo conduttivo e l'opposto del substrato P, che costituisce lo strato di tipo anti. vGS è maggiore, il ruolo dell'aspetto del semiconduttore è più forte è il campo elettrico, l'assorbimento degli elettroni verso l'esterno del substrato P, più il canale conduttivo è spesso, minore è la resistenza del canale. Cioè, il MOSFET a canale N in vGS < VT, non può costituire un canale conduttivo, il tubo è nello stato di interruzione. Finché vGS ≥ VT, solo quando la composizione del canale. Dopo che il canale è stato costituito, viene generata una corrente di drain aggiungendo una tensione diretta vDS tra drain - source.

Ma Vgs continua ad aumentare, diciamo IRFPS40N60KVgs = 100V quando Vds = 0 e Vds = 400V, due condizioni, la funzione del tubo per portare quale effetto, se bruciato, la causa e il meccanismo interno del processo è come si ridurrà l'aumento di Vgs Rds (on) riduce le perdite di commutazione, ma allo stesso tempo aumenta la Qg, in modo che la perdita di accensione diventi maggiore, influenzando l'efficienza della tensione del MOSFET GS dalla carica e dall'aumento di Vgg a Cgs, arrivata alla tensione di mantenimento Vth , MOSFET inizia conduttivo; Aumento della corrente MOSFET DS, capacità Millier nell'intervallo dovuto allo scarico della capacità DS e allo scarico, la carica della capacità GS non ha molto impatto; Qg = Cgs * Vgs, ma la carica continuerà ad accumularsi.

La tensione DS del MOSFET scende alla stessa tensione di Vgs, la capacità Millier aumenta notevolmente, la tensione del pilotaggio esterno smette di caricare la capacità Millier, la tensione della capacità GS rimane invariata, la tensione sulla capacità Millier aumenta, mentre la tensione sul DS la capacità continua a diminuire; la tensione DS del MOSFET diminuisce fino alla tensione di conduzione saturata, la capacità Millier diventa più piccola La tensione DS del MOSFET scende alla tensione di conduzione saturata, la capacità Millier diventa più piccola e viene caricata insieme alla capacità GS dall'azionamento esterno tensione e la tensione sulla capacità GS aumenta; i canali di misurazione della tensione sono le serie domestiche 3D01, 4D01 e 3SK di Nissan.

Determinazione del polo G (gate): utilizzare l'ingranaggio a diodi del multimetro. Se un piede e gli altri due piedi tra la caduta di tensione positiva e negativa sono maggiori di 2 V, ovvero viene visualizzato "1", questo piede è il cancello G. E quindi scambiare la penna per misurare il resto dei due piedi, la caduta di tensione è piccola in quel momento, la penna nera è collegata al polo D (scarico), la penna rossa è collegata al polo S (sorgente).