Como seleccionar correctamente os MOSFET de pequena tensión

A selección de MOSFET de pequena tensión é unha parte moi importante doMOSFETA selección non é boa pode afectar a eficiencia e o custo de todo o circuíto, pero tamén traerá moitos problemas aos enxeñeiros, que como seleccionar correctamente o MOSFET?

Escolla de canle N ou canle P O primeiro paso para seleccionar o dispositivo correcto para un deseño é decidir se se usa un MOSFET de canle N ou P. Nunha aplicación de enerxía típica, un MOSFET constitúe un interruptor lateral de baixa tensión cando o MOSFET está conectado a terra e a carga está conectada á tensión do tronco. Nun interruptor lateral de baixa tensión, debe usarse un MOSFET de canle N debido á consideración da tensión necesaria para apagar ou acender o dispositivo.

Cando o MOSFET está conectado ao bus e a carga está conectada a terra, debe utilizarse o interruptor lateral de alta tensión. Os MOSFET de canle P adoitan usarse nesta topoloxía, de novo para consideracións de unidades de tensión. Determine a clasificación actual. Seleccione a clasificación actual do MOSFET. Dependendo da estrutura do circuíto, esta corrente nominal debe ser a corrente máxima que pode soportar a carga en todas as circunstancias.

Do mesmo xeito que no caso da tensión, o deseñador debe asegurarse de que o seleccionadoMOSFETpode soportar esta clasificación de corrente, mesmo cando o sistema estea xerando correntes de punta. Os dous casos actuais a considerar son o modo continuo e os picos de pulso. No modo de condución continua, o MOSFET está en estado estacionario, cando a corrente pasa continuamente polo dispositivo.

Os picos de pulso son cando hai grandes picos (ou picos de corrente) que flúen polo dispositivo. Unha vez determinada a corrente máxima nestas condicións, só se trata de seleccionar directamente un dispositivo que poida soportar esta corrente máxima. Determinación dos requisitos térmicos A selección dun MOSFET tamén require calcular os requisitos térmicos do sistema. O deseñador debe considerar dous escenarios diferentes, o peor caso e o caso verdadeiro. Recoméndase que se utilice o cálculo do peor dos casos porque proporciona unha maior marxe de seguridade e garante que o sistema non fallará. Tamén hai que ter en conta algunhas medidas na folla de datos MOSFET; como a resistencia térmica entre a unión de semicondutores do dispositivo do paquete e o ambiente, e a temperatura máxima de unión. Ao decidir sobre o rendemento de conmutación, o paso final para seleccionar un MOSFET é decidir sobre o rendemento de conmutación doMOSFET.

Hai moitos parámetros que afectan o rendemento da conmutación, pero os máis importantes son a porta/drenaxe, a porta/fonte e a capacidade de drenaxe/fonte. Estas capacidades crean perdas de conmutación no dispositivo porque teñen que cargarse durante cada conmutación. a velocidade de conmutación do MOSFET redúcese polo tanto e a eficiencia do dispositivo diminúe. Para calcular as perdas totais do dispositivo durante o cambio, o deseñador debe calcular as perdas de aceso (Eon) e as perdas de apagado.

Cando o valor de vGS é pequeno, a capacidade de absorber electróns non é forte, a fuga - fonte entre o aínda non presenta canle condutor, vGS aumento, absorbido na capa de superficie exterior do substrato P de electróns en aumento, cando o vGS alcanza un certo valor, estes electróns na porta preto do aspecto do substrato P constitúen unha fina capa de tipo N, e coas dúas zonas N + conectadas Cando vGS alcanza un determinado valor, estes os electróns na porta preto da aparencia do substrato P constituirán unha capa delgada de tipo N, e conectados ás dúas rexións N +, no dreno - fonte constitúen un canal condutor de tipo N, o seu tipo condutor e o contrario do substrato P, constituíndo a capa antitipo. vGS é maior, o papel da aparencia de semicondutores de canto máis forte sexa o campo eléctrico, a absorción de electróns para o exterior do substrato P, canto máis a canle condutora é máis grosa, menor será a resistencia da canle. É dicir, MOSFET de canle N en vGS < VT, non pode constituír unha canle condutora, o tubo está no estado de corte. Sempre que cando vGS ≥ VT, só cando a composición da canle. Despois de constituír a canle, xérase unha corrente de drenaxe engadindo unha tensión directa vDS entre o drenaxe - fonte.

Pero Vgs segue a aumentar, digamos IRFPS40N60KVgs = 100V cando Vds = 0 e Vds = 400V, dúas condicións, a función do tubo para traer que efecto, se se queima, a causa eo mecanismo interno do proceso é como aumentar Vgs vai reducir Rds (on) reducen as perdas de conmutación, pero ao mesmo tempo aumentarán o Qg, polo que a perda de aceso faise maior, afectando a eficiencia da tensión MOSFET GS por Vgg a Cgs carga e aumento, chegou á tensión de mantemento Vth, MOSFET inicio condutor; Aumento da corrente MOSFET DS, a capacidade Millier no intervalo debido á descarga de capacitancia e descarga DS, a carga de capacitancia GS non ten moito impacto; Qg = Cgs * Vgs, pero a carga seguirá aumentando.

A tensión DS do MOSFET cae á mesma tensión que Vgs, a capacitancia Millier aumenta moito, a tensión da unidade externa deixa de cargar a capacitancia Millier, a tensión da capacitancia GS permanece sen cambios, a tensión na capacitancia Millier aumenta, mentres que a tensión na DS a capacitancia segue a diminuír; a tensión DS do MOSFET diminúe ata a tensión na condución saturada, a capacitancia Millier faise menor A tensión DS do MOSFET cae ata a tensión na condución saturada, a capacitancia Millier faise máis pequena e cárgase xunto coa capacitancia GS pola unidade externa. tensión, e a tensión na capacitancia GS aumenta; as canles de medición de tensión son as series domésticas 3D01, 4D01 e 3SK de Nissan.

Determinación do polo G (porta): use a engrenaxe do diodo do multímetro. Se un pé e os outros dous pés entre a caída de tensión positiva e negativa son superiores a 2 V, é dicir, a pantalla "1", este pé é a porta G. E despois intercambia o bolígrafo para medir o resto dos dous pés, a caída de tensión é pequena nese momento, o bolígrafo negro está conectado ao polo D (drenaxe), o bolígrafo vermello está conectado ao polo S (fonte).