לאחרונה, כאשר לקוחות רבים מגיעים ל-Olukey להתייעץ לגבי MOSFET, הם ישאלו שאלה, כיצד בוחרים MOSFET מתאים? לגבי השאלה הזו, אולוקי יענה עליה לכולם.
קודם כל, עלינו להבין את העיקרון של MOSFET. הפרטים של MOSFET מוצגים בפירוט במאמר הקודם "מהו טרנזיסטור אפקט שדה של MOS". אם אתה עדיין לא ברור, אתה יכול ללמוד על זה קודם. במילים פשוטות, MOSFET שייך לרכיבי מוליכים למחצה נשלטי מתח בעלי יתרונות של התנגדות כניסה גבוהה, רעש נמוך, צריכת חשמל נמוכה, טווח דינמי גדול, אינטגרציה קלה, ללא התמוטטות משנית וטווח פעולה בטוח גדול.
אז איך אנחנו צריכים לבחור נכוןMOSFET?
1. קבע אם להשתמש ב-N-channel או ב-P-channel MOSFET
ראשית, עלינו לקבוע תחילה אם להשתמש ב- N-channel או P-channel MOSFET, כפי שמוצג להלן:
כפי שניתן לראות מהאיור שלמעלה, ישנם הבדלים ברורים בין MOSFETs N-channel ו-P-channel. לדוגמה, כאשר MOSFET מוארק והעומס מחובר למתח הענף, ה-MOSFET יוצר מתג צד במתח גבוה. בשלב זה, יש להשתמש ב-MOSFET N-channel. לעומת זאת, כאשר ה-MOSFET מחובר לאוטובוס והעומס מוארק, נעשה שימוש במתג צד נמוך. בדרך כלל נעשה שימוש ב-MOSFET של ערוץ P בטופולוגיה מסוימת, אשר נובעת גם משיקולי כונן מתח.
2. מתח נוסף וזרם נוסף של MOSFET
(1). קבע את המתח הנוסף הנדרש על ידי ה-MOSFET
שנית, עוד נקבע את המתח הנוסף הנדרש להנעת מתח, או את המתח המקסימלי שהמכשיר יכול לקבל. ככל שהמתח הנוסף של ה-MOSFET גדול יותר. משמעות הדבר היא שככל שדרישות ה-MOSFETDS שיש לבחור גדול יותר, חשוב במיוחד לבצע מדידות ובחירות שונות על סמך המתח המרבי שה-MOSFET יכול לקבל. כמובן, באופן כללי, הציוד הנייד הוא 20V, אספקת הכוח של FPGA היא 20~30V, ו-85~220VAC זה 450~600V. ל-MOSFET המיוצר על ידי WINSOK יש התנגדות מתח חזקה ומגוון רחב של יישומים, והוא מועדף על ידי רוב המשתמשים. אם יש לך צרכים, אנא צור קשר עם שירות הלקוחות המקוון.
(2) קבע את הזרם הנוסף הנדרש על ידי ה-MOSFET
כאשר נבחרים גם תנאי המתח המדורג, יש צורך לקבוע את הזרם המדורג הנדרש על ידי ה-MOSFET. מה שנקרא זרם מדורג הוא למעשה הזרם המרבי שעומס ה-MOS יכול לעמוד בו בכל נסיבות. בדומה למצב המתח, ודא שה-MOSFET שתבחר יכול להתמודד עם כמות מסוימת של זרם נוסף, גם כאשר המערכת מייצרת קוצים זרם. שני תנאים עכשוויים שיש לקחת בחשבון הם דפוסים מתמשכים ודופקים. במצב הולכה רציפה, ה-MOSFET נמצא במצב יציב, כאשר הזרם ממשיך לזרום דרך המכשיר. דופק דופק מתייחס לכמות קטנה של נחשול (או שיא זרם) שזורם דרך המכשיר. לאחר קביעת הזרם המקסימלי בסביבה, אתה רק צריך לבחור ישירות מכשיר שיכול לעמוד בזרם מרבי מסוים.
לאחר בחירת הזרם הנוסף, יש לשקול גם את צריכת ההולכה. במצבים בפועל, MOSFET אינו מכשיר ממשי מכיוון שאנרגיה קינטית נצרכת במהלך תהליך הולכת החום, הנקרא אובדן הולכה. כאשר ה-MOSFET "פועל", הוא פועל כמו נגד משתנה, אשר נקבע על ידי RDS(ON) של המכשיר ומשתנה באופן משמעותי עם המדידה. ניתן לחשב את צריכת החשמל של המכונה באמצעות Iload2×RDS(ON). מכיוון שהתנגדות ההחזרה משתנה עם המדידה, גם צריכת החשמל תשתנה בהתאם. ככל שהמתח VGS המופעל על ה-MOSFET גבוה יותר, כך ה-RDS(ON) יהיה קטן יותר; לעומת זאת, ככל שה-RDS(ON) יהיה גבוה יותר. שימו לב שהתנגדות ה-RDS(ON) יורדת מעט עם הזרם. ניתן למצוא את השינויים של כל קבוצה של פרמטרים חשמליים עבור הנגד RDS (ON) בטבלת בחירת המוצרים של היצרן.
3. קבע את דרישות הקירור הנדרשות על ידי המערכת
התנאי הבא שיש לשפוט הוא דרישות פיזור החום הנדרשות על ידי המערכת. במקרה זה, יש לשקול שני מצבים זהים, כלומר המקרה הגרוע והמצב האמיתי.
לגבי פיזור חום של MOSFET,אולוקימתעדף את הפתרון לתרחיש הגרוע ביותר, כי אפקט מסוים דורש מרווח ביטוח גדול יותר כדי להבטיח שהמערכת לא תיכשל. יש כמה נתוני מדידה שדורשים התייחסות בגיליון הנתונים של MOSFET; טמפרטורת הצומת של המכשיר שווה למדידת המצב המקסימלית בתוספת המכפלה של התנגדות תרמית ופיזור הספק (טמפרטורת צומת = מדידת מצב מקסימלית + [התנגדות תרמית × פיזור הספק]). ניתן לפתור את פיזור ההספק המרבי של המערכת לפי נוסחה מסוימת, זהה ל-I2×RDS (ON) בהגדרה. כבר חישבנו את הזרם המקסימלי שיעבור במכשיר ויכול לחשב RDS (ON) במדידות שונות. בנוסף, יש לדאוג לפיזור החום של המעגל וה-MOSFET שלו.
התמוטטות מפולת פירושה שהמתח ההפוך על רכיב מוליך-למחצה חורג מהערך המרבי ויוצר שדה מגנטי חזק שמגביר את הזרם ברכיב. הגידול בגודל השבב ישפר את היכולת למנוע קריסת רוח ובסופו של דבר ישפר את יציבות המכונה. לכן, בחירה בחבילה גדולה יותר יכולה למנוע ביעילות מפולות שלגים.
4. קבע את ביצועי המיתוג של MOSFET
תנאי השיפוט הסופי הוא ביצועי המיתוג של ה-MOSFET. ישנם גורמים רבים המשפיעים על ביצועי המיתוג של ה-MOSFET. החשובים שבהם הם שלושת הפרמטרים של ניקוז אלקטרודה, מקור אלקטרודה ומקור ניקוז. הקבל נטען בכל פעם שהוא מתחלף, כלומר מתרחשים הפסדי מיתוג בקבל. לכן, מהירות המעבר של MOSFET תפחת, ובכך תשפיע על יעילות המכשיר. לכן, בתהליך הבחירה של MOSFET, יש צורך גם לשפוט ולחשב את ההפסד הכולל של המכשיר במהלך תהליך המעבר. יש צורך לחשב את ההפסד במהלך תהליך ההדלקה (Eon) ואת ההפסד במהלך תהליך הכיבוי. (עוף). ניתן לבטא את ההספק הכולל של מתג ה-MOSFET באמצעות המשוואה הבאה: Psw = (Eon + Eoff) × תדר המיתוג. לטעינת השער (Qgd) יש את ההשפעה הגדולה ביותר על ביצועי המיתוג.
לסיכום, כדי לבחור את ה-MOSFET המתאים, השיקול המתאים צריך להיעשות מארבעה היבטים: המתח הנוסף והזרם הנוסף של MOSFET N-channel או P-channel MOSFET, דרישות פיזור החום של מערכת ההתקן וביצועי המיתוג של MOSFET.
זה הכל להיום על איך לבחור את ה-MOSFET הנכון. אני מקווה שזה יכול לעזור לך.
זמן פרסום: 12-12-2023
