Hotline Layanan
Berita
Berita
Cara memilih tabung efek medan MOSFET dengan benar
2022-03-17
287
Bagaimana memilih transistor efek medan mosfet dengan benar
Transistor efek medan banyak digunakan pada rangkaian analog dan rangkaian digital, yang erat kaitannya dengan kehidupan kita. Kelebihan FET adalah: Pertama, rangkaian penggeraknya relatif sederhana. Arus penggerak yang dibutuhkan oleh FET jauh lebih kecil dibandingkan dengan BJT, dan biasanya dapat langsung digerakkan oleh CMOS atau rangkaian TTL kolektor terbuka. Kecepatan peralihan transistor efek medan relatif cepat, dan dapat bekerja pada kecepatan lebih tinggi karena tidak ada efek penyimpanan muatan. Selain itu, FET tidak memiliki mekanisme kegagalan kerusakan sekunder, sehingga memiliki daya tahan yang lebih kuat pada suhu yang lebih tinggi, kemungkinan kerusakan termal yang lebih rendah, dan kinerja yang lebih baik dalam rentang suhu yang lebih luas. Efek medan telah banyak digunakan dalam produk elektronik digital portabel seperti elektronik konsumen, produk industri, peralatan elektromekanis, ponsel pintar, dll.
??Dalam beberapa tahun terakhir, dengan meluasnya penggunaan produk FET di bidang otomotif, komunikasi, energi, konsumsi, industri ramah lingkungan, dan industri lainnya, produk ini telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir. Power FET telah menarik banyak perhatian. Ke depan, FET masih akan menempati posisi dominan. Transistor efek medan masih menjadi perangkat yang digunakan oleh banyak insinyur yang baru memasuki bidang ini. Selanjutnya, Mikro BiSemikonduktor akan membahas beberapa pengetahuan dasar tentang transistor efek medan, termasuk pemilihan dan pengenalan konstanta utama, pertimbangan sistem dan pembuangan panas.
??Pertama, pilihan dasar FET
Ada dua jenis FET: saluran-N dan saluran-P. Langkah pertama adalah memutuskan apakah akan menggunakan transistor MOS saluran-N atau saluran-P. Dalam aplikasi catu daya pada umumnya, ketika transistor MOS dibumikan dan beban dihubungkan ke tegangan catu daya, transistor MOS dikonfigurasikan sebagai sakelar samping tegangan rendah. Pada saklar samping tegangan rendah, mengingat tegangan yang diperlukan untuk mematikan atau menghidupkan perangkat, transistor MOS saluran-N harus digunakan. Ketika transistor semikonduktor oksida logam dihubungkan ke bus dan beban dibumikan, transistor harus dihidupkan dan dimatikan pada sisi tegangan tinggi. Topologi ini biasanya mengadopsi transistor MOS saluran-P, yang juga digerakkan oleh tegangan.
Tentukan tegangan pengenal yang diperlukan atau tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh peralatan. Semakin tinggi tegangan pengenal, semakin tinggi biaya perangkat. Menurut pengalaman praktis, tegangan pengenal harus lebih besar dari tegangan catu daya atau tegangan bus. Dengan cara ini, perlindungan yang memadai dapat diberikan untuk mencegah kegagalan tabung MOS. Dalam memilih transistor semikonduktor oksida logam, penting untuk menentukan kemungkinan tegangan maksimum antara saluran dan sumber, yaitu VDS maksimum. Sangat penting untuk mengetahui bahwa tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh tabung MOS akan berubah seiring suhu. Kita harus menguji rentang tegangan pada seluruh rentang suhu pengoperasian. Tegangan pengenal harus memiliki margin yang cukup untuk mencakup rentang variasi ini untuk memastikan bahwa rangkaian tidak akan gagal. Faktor keamanan lain yang perlu dipertimbangkan termasuk transien tegangan yang disebabkan oleh peralihan perangkat elektronik (seperti motor atau transformator). Tegangan pengenal dari aplikasi yang berbeda juga berbeda; Umumnya peralatan portabel adalah 20V, catu daya FPGA adalah 20 ~ 30 V, dan aplikasi 85 ~ 220 VAC adalah 450 ~ 600 V. Tabung MOS yang dirancang oleh Kia Semiconductor memiliki tegangan penahan yang kuat dan bidang aplikasi yang luas, dan disukai oleh pelanggan.
2. Tentukan arus pengenal tabung MOS
Arus pengenal harus merupakan arus maksimum yang dapat ditanggung oleh beban dalam kondisi apa pun. Mirip dengan situasi tegangan, bahkan jika sistem menghasilkan arus puncak, penting untuk memastikan bahwa transistor MOS yang dipilih dapat menahan arus pengenal ini. Dua situasi saat ini yang dipertimbangkan adalah mode kontinu dan lonjakan pulsa. Dalam mode konduksi kontinu, transistor semikonduktor oksida logam berada dalam keadaan stabil, dan arus terus mengalir melalui perangkat. Lonjakan pulsa mengacu pada sejumlah besar lonjakan (atau lonjakan) yang mengalir melalui perangkat. Setelah arus maksimum dalam kondisi ini ditentukan, Anda hanya perlu memilih langsung perangkat yang dapat menahan arus maksimum.
Setelah arus pengenal dipilih, rugi konduksi juga harus dihitung. Sebenarnya transistor semikonduktor oksida logam bukanlah perangkat yang ideal, karena akan terjadi rugi-rugi daya pada proses konduksi yang disebut rugi konduksi. Transistor MOS seperti resistor variabel dalam "konduksi", yang ditentukan oleh RDS(ON) perangkat dan berubah secara signifikan seiring suhu. Konsumsi daya perangkat dapat dikontrol oleh Iload2× perhitungan RDS(ON). Ketika resistansi-on berubah seiring suhu, rugi-rugi daya juga akan berubah secara proporsional. Semakin tinggi tegangan VGS yang diberikan pada transistor MOS maka RDS(ON)nya akan semakin kecil. Jika tidak, RDS(ON) akan lebih tinggi. Perhatikan bahwa resistansi RDS(ON) akan meningkat sedikit seiring dengan arus. Perubahan berbagai parameter kelistrikan dan pneumatik mengenai resistansi (on) sistem data radio dapat dilihat pada lembar data teknis yang disediakan oleh pabrikan.
??Ketiga, langkah selanjutnya dalam memilih tabung MOS adalah persyaratan pembuangan panas sistem.
Ada dua situasi berbeda yang harus dipertimbangkan, yaitu kasus terburuk dan situasi nyata. Disarankan untuk menggunakan hasil penghitungan kasus terburuk, karena hasil ini memberikan margin keselamatan yang lebih besar, yang dapat memastikan bahwa sistem tidak akan gagal. Ada beberapa data pengukuran pada lembar data MOS yang perlu diperhatikan; Suhu sambungan perangkat sama dengan suhu lingkungan maksimum ditambah produk ketahanan termal dan konsumsi daya (suhu sambungan = suhu lingkungan maksimum+[tahanan termal × Pembuangan daya]). Berdasarkan rumus ini, konsumsi daya maksimum sistem dapat diselesaikan, yang didefinisikan sama dengan I2× RDS(AKTIF)。 Kami menghitung RDS(ON) pada suhu berbeda sesuai dengan arus maksimum perangkat. Selain itu, pembuangan panas pada papan sirkuit dan tabung MOS-nya juga harus dilakukan dengan baik.
Longsoran berarti tegangan balik pada perangkat semikonduktor melebihi nilai maksimum sehingga membentuk medan listrik yang kuat dan meningkatkan arus pada perangkat. Peningkatan ukuran chip akan meningkatkan ketahanan terhadap longsoran salju, dan pada akhirnya meningkatkan ketahanan perangkat. Oleh karena itu, memilih paket yang lebih besar dapat secara efektif mencegah longsoran salju.
4. Langkah terakhir dalam memilih transistor MOS adalah menentukan kinerja switching transistor MOS.
Ada banyak parameter yang mempengaruhi kinerja saklar, tetapi yang paling penting adalah gerbang/saluran, gerbang/sumber dan kapasitansi saluran/sumber. Kapasitansi ini akan menyebabkan hilangnya peralihan perangkat, karena perangkat perlu diisi setiap kali dialihkan. Oleh karena itu, kecepatan peralihan transistor semikonduktor oksida logam menurun, dan efisiensi perangkat juga menurun. Untuk menghitung total kerugian perangkat selama peralihan, kerugian selama peralihan (Eon) dan kerugian selama peralihan (Eoff) harus dihitung. Daya total MOSFET dapat dinyatakan dengan rumus berikut: Psw= (Eon+Eoff)× Peralihan frekuensi. Muatan gerbang (Qgd) memiliki pengaruh terbesar terhadap kinerja peralihan.
Transistor efek medan banyak digunakan pada rangkaian analog dan rangkaian digital, yang erat kaitannya dengan kehidupan kita. Kelebihan FET adalah: Pertama, rangkaian penggeraknya relatif sederhana. Arus penggerak yang dibutuhkan oleh FET jauh lebih kecil dibandingkan dengan BJT, dan biasanya dapat langsung digerakkan oleh CMOS atau rangkaian TTL kolektor terbuka. Kecepatan peralihan transistor efek medan relatif cepat, dan dapat bekerja pada kecepatan lebih tinggi karena tidak ada efek penyimpanan muatan. Selain itu, FET tidak memiliki mekanisme kegagalan kerusakan sekunder, sehingga memiliki daya tahan yang lebih kuat pada suhu yang lebih tinggi, kemungkinan kerusakan termal yang lebih rendah, dan kinerja yang lebih baik dalam rentang suhu yang lebih luas. Efek medan telah banyak digunakan dalam produk elektronik digital portabel seperti elektronik konsumen, produk industri, peralatan elektromekanis, ponsel pintar, dll.
??Pertama, pilihan dasar FET
Ada dua jenis FET: saluran-N dan saluran-P. Langkah pertama adalah memutuskan apakah akan menggunakan transistor MOS saluran-N atau saluran-P. Dalam aplikasi catu daya pada umumnya, ketika transistor MOS dibumikan dan beban dihubungkan ke tegangan catu daya, transistor MOS dikonfigurasikan sebagai sakelar samping tegangan rendah. Pada saklar samping tegangan rendah, mengingat tegangan yang diperlukan untuk mematikan atau menghidupkan perangkat, transistor MOS saluran-N harus digunakan. Ketika transistor semikonduktor oksida logam dihubungkan ke bus dan beban dibumikan, transistor harus dihidupkan dan dimatikan pada sisi tegangan tinggi. Topologi ini biasanya mengadopsi transistor MOS saluran-P, yang juga digerakkan oleh tegangan.
Tentukan tegangan pengenal yang diperlukan atau tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh peralatan. Semakin tinggi tegangan pengenal, semakin tinggi biaya perangkat. Menurut pengalaman praktis, tegangan pengenal harus lebih besar dari tegangan catu daya atau tegangan bus. Dengan cara ini, perlindungan yang memadai dapat diberikan untuk mencegah kegagalan tabung MOS. Dalam memilih transistor semikonduktor oksida logam, penting untuk menentukan kemungkinan tegangan maksimum antara saluran dan sumber, yaitu VDS maksimum. Sangat penting untuk mengetahui bahwa tegangan maksimum yang dapat ditahan oleh tabung MOS akan berubah seiring suhu. Kita harus menguji rentang tegangan pada seluruh rentang suhu pengoperasian. Tegangan pengenal harus memiliki margin yang cukup untuk mencakup rentang variasi ini untuk memastikan bahwa rangkaian tidak akan gagal. Faktor keamanan lain yang perlu dipertimbangkan termasuk transien tegangan yang disebabkan oleh peralihan perangkat elektronik (seperti motor atau transformator). Tegangan pengenal dari aplikasi yang berbeda juga berbeda; Umumnya peralatan portabel adalah 20V, catu daya FPGA adalah 20 ~ 30 V, dan aplikasi 85 ~ 220 VAC adalah 450 ~ 600 V. Tabung MOS yang dirancang oleh Kia Semiconductor memiliki tegangan penahan yang kuat dan bidang aplikasi yang luas, dan disukai oleh pelanggan.
2. Tentukan arus pengenal tabung MOS
Arus pengenal harus merupakan arus maksimum yang dapat ditanggung oleh beban dalam kondisi apa pun. Mirip dengan situasi tegangan, bahkan jika sistem menghasilkan arus puncak, penting untuk memastikan bahwa transistor MOS yang dipilih dapat menahan arus pengenal ini. Dua situasi saat ini yang dipertimbangkan adalah mode kontinu dan lonjakan pulsa. Dalam mode konduksi kontinu, transistor semikonduktor oksida logam berada dalam keadaan stabil, dan arus terus mengalir melalui perangkat. Lonjakan pulsa mengacu pada sejumlah besar lonjakan (atau lonjakan) yang mengalir melalui perangkat. Setelah arus maksimum dalam kondisi ini ditentukan, Anda hanya perlu memilih langsung perangkat yang dapat menahan arus maksimum.
Setelah arus pengenal dipilih, rugi konduksi juga harus dihitung. Sebenarnya transistor semikonduktor oksida logam bukanlah perangkat yang ideal, karena akan terjadi rugi-rugi daya pada proses konduksi yang disebut rugi konduksi. Transistor MOS seperti resistor variabel dalam "konduksi", yang ditentukan oleh RDS(ON) perangkat dan berubah secara signifikan seiring suhu. Konsumsi daya perangkat dapat dikontrol oleh Iload2× perhitungan RDS(ON). Ketika resistansi-on berubah seiring suhu, rugi-rugi daya juga akan berubah secara proporsional. Semakin tinggi tegangan VGS yang diberikan pada transistor MOS maka RDS(ON)nya akan semakin kecil. Jika tidak, RDS(ON) akan lebih tinggi. Perhatikan bahwa resistansi RDS(ON) akan meningkat sedikit seiring dengan arus. Perubahan berbagai parameter kelistrikan dan pneumatik mengenai resistansi (on) sistem data radio dapat dilihat pada lembar data teknis yang disediakan oleh pabrikan.
??Ketiga, langkah selanjutnya dalam memilih tabung MOS adalah persyaratan pembuangan panas sistem.
Ada dua situasi berbeda yang harus dipertimbangkan, yaitu kasus terburuk dan situasi nyata. Disarankan untuk menggunakan hasil penghitungan kasus terburuk, karena hasil ini memberikan margin keselamatan yang lebih besar, yang dapat memastikan bahwa sistem tidak akan gagal. Ada beberapa data pengukuran pada lembar data MOS yang perlu diperhatikan; Suhu sambungan perangkat sama dengan suhu lingkungan maksimum ditambah produk ketahanan termal dan konsumsi daya (suhu sambungan = suhu lingkungan maksimum+[tahanan termal × Pembuangan daya]). Berdasarkan rumus ini, konsumsi daya maksimum sistem dapat diselesaikan, yang didefinisikan sama dengan I2× RDS(AKTIF)。 Kami menghitung RDS(ON) pada suhu berbeda sesuai dengan arus maksimum perangkat. Selain itu, pembuangan panas pada papan sirkuit dan tabung MOS-nya juga harus dilakukan dengan baik.
Longsoran berarti tegangan balik pada perangkat semikonduktor melebihi nilai maksimum sehingga membentuk medan listrik yang kuat dan meningkatkan arus pada perangkat. Peningkatan ukuran chip akan meningkatkan ketahanan terhadap longsoran salju, dan pada akhirnya meningkatkan ketahanan perangkat. Oleh karena itu, memilih paket yang lebih besar dapat secara efektif mencegah longsoran salju.
4. Langkah terakhir dalam memilih transistor MOS adalah menentukan kinerja switching transistor MOS.
Ada banyak parameter yang mempengaruhi kinerja saklar, tetapi yang paling penting adalah gerbang/saluran, gerbang/sumber dan kapasitansi saluran/sumber. Kapasitansi ini akan menyebabkan hilangnya peralihan perangkat, karena perangkat perlu diisi setiap kali dialihkan. Oleh karena itu, kecepatan peralihan transistor semikonduktor oksida logam menurun, dan efisiensi perangkat juga menurun. Untuk menghitung total kerugian perangkat selama peralihan, kerugian selama peralihan (Eon) dan kerugian selama peralihan (Eoff) harus dihitung. Daya total MOSFET dapat dinyatakan dengan rumus berikut: Psw= (Eon+Eoff)× Peralihan frekuensi. Muatan gerbang (Qgd) memiliki pengaruh terbesar terhadap kinerja peralihan.
Telp Perusahaan: +86-0755-83044319
Faks/faks:+86-0755-83975897
Surel: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Manajer Li
QQ: 332496225 Manajer Qiu
Alamat: Kamar 809, Blok C, Gedung Teknologi Zhantao, No.1079 Minzhi Avenue, Distrik Baru Longhua, Shenzhen
粤公网安备44030002007346号