خط تلفن خدمات
اخبار
اخبار
نحوه انتخاب صحیح لوله افکت میدان ماسفت
2022-03-17
287
نحوه انتخاب صحیح ترانزیستور اثر میدانی mosfet
ترانزیستورهای اثر میدانی به طور گسترده در مدارهای آنالوگ و مدارهای دیجیتال استفاده می شوند که ارتباط نزدیکی با زندگی ما دارند. مزایای FET عبارتند از: اول اینکه مدار رانندگی نسبتاً ساده است. جریان محرک مورد نیاز FET بسیار کمتر از BJT است و معمولاً می تواند مستقیماً توسط CMOS یا مدار TTL کلکتور باز هدایت شود. سرعت سوئیچینگ ترانزیستور اثر میدانی نسبتاً سریع است و می تواند با سرعت بالاتری کار کند زیرا اثر ذخیره سازی شارژ وجود ندارد. علاوه بر این، FET هیچ مکانیزم خرابی ثانویه ندارد، بنابراین در دمای بالاتر دوام قویتر، احتمال شکست حرارتی کمتر و عملکرد بهتر در محدوده دمایی وسیعتر دارد. اثر میدانی به طور گسترده در محصولات الکترونیکی دیجیتال قابل حمل مانند لوازم الکترونیکی مصرفی، محصولات صنعتی، تجهیزات الکترومکانیکی، تلفن های هوشمند و غیره استفاده شده است.
??در سال های اخیر با استفاده گسترده از محصولات FET در خودروسازی، ارتباطات، انرژی، مصرف، صنعت سبز و سایر صنایع، در سال های اخیر به سرعت توسعه یافته است. Power FET توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در آینده، FET همچنان موقعیت غالب را اشغال خواهد کرد. ترانزیستورهای اثر میدانی همچنان وسایلی خواهند بود که بسیاری از مهندسانی که به تازگی وارد این حوزه شده اند با آنها تماس خواهند گرفت. در مرحله بعد، Micro BiSemiconductor برخی از دانش های اساسی ترانزیستورهای اثر میدانی، از جمله انتخاب و معرفی ثابت های کلیدی، سیستم و ملاحظات اتلاف گرما را مورد بحث قرار خواهد داد.
??اول، انتخاب اساسی FET
دو نوع FET وجود دارد: کانال N و کانال P. اولین قدم تصمیم گیری در مورد استفاده از ترانزیستور MOS کانال N یا P است. در یک برنامه منبع تغذیه معمولی، هنگامی که ترانزیستور MOS به زمین متصل می شود و بار به ولتاژ منبع تغذیه متصل می شود، ترانزیستور MOS به عنوان یک کلید جانبی ولتاژ پایین پیکربندی می شود. در کلید کناری ولتاژ پایین، با توجه به ولتاژ مورد نیاز برای خاموش یا روشن کردن دستگاه، باید از ترانزیستور MOS کانال N استفاده شود. هنگامی که ترانزیستور نیمه هادی اکسید فلز به باس متصل می شود و بار به زمین متصل می شود، باید در سمت ولتاژ بالا روشن و خاموش شود. این توپولوژی معمولاً از ترانزیستور MOS کانال P استفاده می کند که توسط ولتاژ نیز هدایت می شود.
ولتاژ نامی مورد نیاز یا حداکثر ولتاژی که تجهیزات می توانند تحمل کنند را تعیین کنید. هر چه ولتاژ نامی بیشتر باشد، هزینه دستگاه نیز بیشتر می شود. طبق تجربه عملی، ولتاژ نامی باید بیشتر از ولتاژ منبع تغذیه یا ولتاژ شین باشد. به این ترتیب می توان حفاظت کافی برای جلوگیری از خرابی لوله MOS ایجاد کرد. از نظر انتخاب ترانزیستورهای نیمه هادی اکسید فلز، لازم است حداکثر ولتاژ ممکن بین درین و منبع، یعنی حداکثر VDS تعیین شود. بسیار مهم است که بدانید حداکثر ولتاژی که لوله MOS می تواند تحمل کند با دما تغییر می کند. ما باید محدوده ولتاژ را در کل محدوده دمای عملیاتی آزمایش کنیم. ولتاژ نامی باید حاشیه کافی برای پوشش این محدوده تغییرات داشته باشد تا اطمینان حاصل شود که مدار خراب نمی شود. سایر عوامل ایمنی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از گذراهای ولتاژ ناشی از سوئیچینگ وسایل الکترونیکی (مانند موتورها یا ترانسفورماتورها). ولتاژ نامی برنامه های مختلف نیز متفاوت است. به طور کلی، تجهیزات قابل حمل 20 ولت، منبع تغذیه FPGA 20 ~ 30 ولت، و کاربرد 85 ~ 220 VAC 450 تا 600 ولت است. لوله MOS طراحی شده توسط Kia Semiconductor دارای ولتاژ مقاومت قوی و زمینه های کاربردی گسترده است و مورد علاقه توسط مشتریان
2. جریان نامی لوله MOS را تعیین کنید
جریان نامی باید حداکثر جریانی باشد که بار تحت هر شرایطی می تواند تحمل کند. مشابه وضعیت ولتاژ، حتی اگر سیستم حداکثر جریان را تولید کند، لازم است اطمینان حاصل شود که ترانزیستور MOS انتخاب شده می تواند این جریان نامی را تحمل کند. دو وضعیت فعلی در نظر گرفته شده حالت پیوسته و نوک پالس است. در حالت هدایت پیوسته، ترانزیستور نیمه هادی اکسید فلز در حالت پایدار است و جریان به طور مداوم از دستگاه عبور می کند. سنبله پالس به تعداد زیادی نوسان (یا سنبله) اشاره دارد که در دستگاه جریان می یابد. هنگامی که حداکثر جریان تحت این شرایط مشخص شد، فقط باید مستقیماً دستگاهی را انتخاب کرد که بتواند حداکثر جریان را تحمل کند.
پس از انتخاب جریان نامی، تلفات هدایت نیز باید محاسبه شود. در واقع، ترانزیستور نیمه هادی اکسید فلز دستگاه ایده آلی نیست، زیرا در فرآیند رسانایی اتلاف توان وجود خواهد داشت که به آن افت هدایت می گویند. ترانزیستور MOS مانند یک مقاومت متغیر در "رسانایی" است که توسط RDS(ON) دستگاه تعیین می شود و به طور قابل توجهی با دما تغییر می کند. توان مصرفی دستگاه توسط Iload2× قابل کنترل است محاسبه RDS(ON). همانطور که مقاومت روشن با دما تغییر می کند، افت توان نیز به طور متناسب تغییر می کند. هر چه ولتاژ VGS اعمال شده به ترانزیستور MOS بیشتر باشد، RDS(ON) کوچکتر خواهد بود. در غیر این صورت، RDS(ON) بالاتر خواهد بود. توجه داشته باشید که مقاومت RDS(ON) کمی با جریان افزایش می یابد. تغییرات پارامترهای مختلف الکتریکی و پنوماتیکی در مورد مقاومت (روشن) سیستم داده رادیویی را می توان در برگه اطلاعات فنی ارائه شده توسط سازنده مشاهده کرد.
??سوم، مرحله بعدی در انتخاب لولههای MOS، الزامات اتلاف حرارت سیستم است.
دو موقعیت متفاوت باید در نظر گرفته شود، یعنی بدترین حالت و وضعیت واقعی. توصیه می شود که بدترین نتیجه محاسباتی را اتخاذ کنید، زیرا این نتیجه حاشیه ایمنی بیشتری را فراهم می کند، که می تواند اطمینان حاصل کند که سیستم از کار نخواهد افتاد. برخی از داده های اندازه گیری در برگه داده MOS وجود دارد که نیاز به توجه دارند. دمای محل اتصال دستگاه برابر است با حداکثر دمای محیط به اضافه حاصلضرب مقاومت حرارتی و توان مصرفی (دمای اتصال = حداکثر دمای محیط + [مقاومت حرارتی × اتلاف قدرت]). طبق این فرمول حداکثر توان مصرفی سیستم قابل حل است که برابر I2× تعریف شده است RDS(ON). ما RDS(ON) را در دماهای مختلف با توجه به حداکثر جریان دستگاه محاسبه کردیم. علاوه بر این، اتلاف حرارت برد مدار و لوله MOS آن نیز باید به خوبی انجام شود.
بهمن به این معنی است که ولتاژ معکوس در دستگاه نیمه هادی از حداکثر مقدار فراتر رفته و یک میدان الکتریکی قوی ایجاد می کند و جریان را در دستگاه افزایش می دهد. افزایش اندازه تراشه باعث افزایش مقاومت در برابر بهمن و در نهایت افزایش استحکام دستگاه می شود. بنابراین، انتخاب یک بسته بزرگتر می تواند به طور موثر از سقوط بهمن جلوگیری کند.
4. آخرین مرحله در انتخاب ترانزیستور MOS تعیین عملکرد سوئیچینگ ترانزیستور MOS است.
پارامترهای زیادی وجود دارند که بر عملکرد سوئیچ تأثیر میگذارند، اما مهمترین آنها عبارتند از: گیت/تخلیه، گیت/منبع و ظرفیت تخلیه/منبع. این ظرفیت ها منجر به از دست رفتن سوئیچینگ دستگاه می شود، زیرا هر بار که سوئیچ می شود نیاز به شارژ دارد. بنابراین، سرعت سوئیچینگ ترانزیستور نیمه هادی اکسید فلز کاهش می یابد و راندمان دستگاه نیز کاهش می یابد. به منظور محاسبه تلفات کل دستگاه در هنگام سوئیچینگ باید تلفات هنگام سوئیچینگ (Eon) و تلفات هنگام سوئیچینگ (Eoff) محاسبه شود. توان کل ماسفت را می توان با فرمول زیر بیان کرد: Psw= (Eon+Eoff)× فرکانس سوئیچینگ شارژ گیت (Qgd) بیشترین تأثیر را بر عملکرد سوئیچینگ دارد.
ترانزیستورهای اثر میدانی به طور گسترده در مدارهای آنالوگ و مدارهای دیجیتال استفاده می شوند که ارتباط نزدیکی با زندگی ما دارند. مزایای FET عبارتند از: اول اینکه مدار رانندگی نسبتاً ساده است. جریان محرک مورد نیاز FET بسیار کمتر از BJT است و معمولاً می تواند مستقیماً توسط CMOS یا مدار TTL کلکتور باز هدایت شود. سرعت سوئیچینگ ترانزیستور اثر میدانی نسبتاً سریع است و می تواند با سرعت بالاتری کار کند زیرا اثر ذخیره سازی شارژ وجود ندارد. علاوه بر این، FET هیچ مکانیزم خرابی ثانویه ندارد، بنابراین در دمای بالاتر دوام قویتر، احتمال شکست حرارتی کمتر و عملکرد بهتر در محدوده دمایی وسیعتر دارد. اثر میدانی به طور گسترده در محصولات الکترونیکی دیجیتال قابل حمل مانند لوازم الکترونیکی مصرفی، محصولات صنعتی، تجهیزات الکترومکانیکی، تلفن های هوشمند و غیره استفاده شده است.
??اول، انتخاب اساسی FET
دو نوع FET وجود دارد: کانال N و کانال P. اولین قدم تصمیم گیری در مورد استفاده از ترانزیستور MOS کانال N یا P است. در یک برنامه منبع تغذیه معمولی، هنگامی که ترانزیستور MOS به زمین متصل می شود و بار به ولتاژ منبع تغذیه متصل می شود، ترانزیستور MOS به عنوان یک کلید جانبی ولتاژ پایین پیکربندی می شود. در کلید کناری ولتاژ پایین، با توجه به ولتاژ مورد نیاز برای خاموش یا روشن کردن دستگاه، باید از ترانزیستور MOS کانال N استفاده شود. هنگامی که ترانزیستور نیمه هادی اکسید فلز به باس متصل می شود و بار به زمین متصل می شود، باید در سمت ولتاژ بالا روشن و خاموش شود. این توپولوژی معمولاً از ترانزیستور MOS کانال P استفاده می کند که توسط ولتاژ نیز هدایت می شود.
ولتاژ نامی مورد نیاز یا حداکثر ولتاژی که تجهیزات می توانند تحمل کنند را تعیین کنید. هر چه ولتاژ نامی بیشتر باشد، هزینه دستگاه نیز بیشتر می شود. طبق تجربه عملی، ولتاژ نامی باید بیشتر از ولتاژ منبع تغذیه یا ولتاژ شین باشد. به این ترتیب می توان حفاظت کافی برای جلوگیری از خرابی لوله MOS ایجاد کرد. از نظر انتخاب ترانزیستورهای نیمه هادی اکسید فلز، لازم است حداکثر ولتاژ ممکن بین درین و منبع، یعنی حداکثر VDS تعیین شود. بسیار مهم است که بدانید حداکثر ولتاژی که لوله MOS می تواند تحمل کند با دما تغییر می کند. ما باید محدوده ولتاژ را در کل محدوده دمای عملیاتی آزمایش کنیم. ولتاژ نامی باید حاشیه کافی برای پوشش این محدوده تغییرات داشته باشد تا اطمینان حاصل شود که مدار خراب نمی شود. سایر عوامل ایمنی که باید در نظر گرفته شوند عبارتند از گذراهای ولتاژ ناشی از سوئیچینگ وسایل الکترونیکی (مانند موتورها یا ترانسفورماتورها). ولتاژ نامی برنامه های مختلف نیز متفاوت است. به طور کلی، تجهیزات قابل حمل 20 ولت، منبع تغذیه FPGA 20 ~ 30 ولت، و کاربرد 85 ~ 220 VAC 450 تا 600 ولت است. لوله MOS طراحی شده توسط Kia Semiconductor دارای ولتاژ مقاومت قوی و زمینه های کاربردی گسترده است و مورد علاقه توسط مشتریان
2. جریان نامی لوله MOS را تعیین کنید
جریان نامی باید حداکثر جریانی باشد که بار تحت هر شرایطی می تواند تحمل کند. مشابه وضعیت ولتاژ، حتی اگر سیستم حداکثر جریان را تولید کند، لازم است اطمینان حاصل شود که ترانزیستور MOS انتخاب شده می تواند این جریان نامی را تحمل کند. دو وضعیت فعلی در نظر گرفته شده حالت پیوسته و نوک پالس است. در حالت هدایت پیوسته، ترانزیستور نیمه هادی اکسید فلز در حالت پایدار است و جریان به طور مداوم از دستگاه عبور می کند. سنبله پالس به تعداد زیادی نوسان (یا سنبله) اشاره دارد که در دستگاه جریان می یابد. هنگامی که حداکثر جریان تحت این شرایط مشخص شد، فقط باید مستقیماً دستگاهی را انتخاب کرد که بتواند حداکثر جریان را تحمل کند.
پس از انتخاب جریان نامی، تلفات هدایت نیز باید محاسبه شود. در واقع، ترانزیستور نیمه هادی اکسید فلز دستگاه ایده آلی نیست، زیرا در فرآیند رسانایی اتلاف توان وجود خواهد داشت که به آن افت هدایت می گویند. ترانزیستور MOS مانند یک مقاومت متغیر در "رسانایی" است که توسط RDS(ON) دستگاه تعیین می شود و به طور قابل توجهی با دما تغییر می کند. توان مصرفی دستگاه توسط Iload2× قابل کنترل است محاسبه RDS(ON). همانطور که مقاومت روشن با دما تغییر می کند، افت توان نیز به طور متناسب تغییر می کند. هر چه ولتاژ VGS اعمال شده به ترانزیستور MOS بیشتر باشد، RDS(ON) کوچکتر خواهد بود. در غیر این صورت، RDS(ON) بالاتر خواهد بود. توجه داشته باشید که مقاومت RDS(ON) کمی با جریان افزایش می یابد. تغییرات پارامترهای مختلف الکتریکی و پنوماتیکی در مورد مقاومت (روشن) سیستم داده رادیویی را می توان در برگه اطلاعات فنی ارائه شده توسط سازنده مشاهده کرد.
??سوم، مرحله بعدی در انتخاب لولههای MOS، الزامات اتلاف حرارت سیستم است.
دو موقعیت متفاوت باید در نظر گرفته شود، یعنی بدترین حالت و وضعیت واقعی. توصیه می شود که بدترین نتیجه محاسباتی را اتخاذ کنید، زیرا این نتیجه حاشیه ایمنی بیشتری را فراهم می کند، که می تواند اطمینان حاصل کند که سیستم از کار نخواهد افتاد. برخی از داده های اندازه گیری در برگه داده MOS وجود دارد که نیاز به توجه دارند. دمای محل اتصال دستگاه برابر است با حداکثر دمای محیط به اضافه حاصلضرب مقاومت حرارتی و توان مصرفی (دمای اتصال = حداکثر دمای محیط + [مقاومت حرارتی × اتلاف قدرت]). طبق این فرمول حداکثر توان مصرفی سیستم قابل حل است که برابر I2× تعریف شده است RDS(ON). ما RDS(ON) را در دماهای مختلف با توجه به حداکثر جریان دستگاه محاسبه کردیم. علاوه بر این، اتلاف حرارت برد مدار و لوله MOS آن نیز باید به خوبی انجام شود.
بهمن به این معنی است که ولتاژ معکوس در دستگاه نیمه هادی از حداکثر مقدار فراتر رفته و یک میدان الکتریکی قوی ایجاد می کند و جریان را در دستگاه افزایش می دهد. افزایش اندازه تراشه باعث افزایش مقاومت در برابر بهمن و در نهایت افزایش استحکام دستگاه می شود. بنابراین، انتخاب یک بسته بزرگتر می تواند به طور موثر از سقوط بهمن جلوگیری کند.
4. آخرین مرحله در انتخاب ترانزیستور MOS تعیین عملکرد سوئیچینگ ترانزیستور MOS است.
پارامترهای زیادی وجود دارند که بر عملکرد سوئیچ تأثیر میگذارند، اما مهمترین آنها عبارتند از: گیت/تخلیه، گیت/منبع و ظرفیت تخلیه/منبع. این ظرفیت ها منجر به از دست رفتن سوئیچینگ دستگاه می شود، زیرا هر بار که سوئیچ می شود نیاز به شارژ دارد. بنابراین، سرعت سوئیچینگ ترانزیستور نیمه هادی اکسید فلز کاهش می یابد و راندمان دستگاه نیز کاهش می یابد. به منظور محاسبه تلفات کل دستگاه در هنگام سوئیچینگ باید تلفات هنگام سوئیچینگ (Eon) و تلفات هنگام سوئیچینگ (Eoff) محاسبه شود. توان کل ماسفت را می توان با فرمول زیر بیان کرد: Psw= (Eon+Eoff)× فرکانس سوئیچینگ شارژ گیت (Qgd) بیشترین تأثیر را بر عملکرد سوئیچینگ دارد.
تلفن شرکت: +86-0755-83044319
فکس/فکس: +86-0755-83975897
ایمیل: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 مدیر لی
QQ: 332496225 مدیر کیو
آدرس: اتاق 809، بلوک C، ساختمان فناوری Zhantao، خیابان Minzhi شماره 1079، منطقه جدید Longhua، شنژن
توصیههای مرتبط
مصاحبه اختصاصی با لی گانگ از یونفان رویدا: دقت محصولات رادار موج میلیمتری و گرمای بشریت
2026-07-22
449
شور و اشتیاق RF، سفر صنعتگر: بیش از 30 سال فداکاری پایدار - مصاحبه با مهندس ارشد Kinghelm، آقای Qin hongxiang
2026-06-26
777
粤公网安备44030002007346号