Service Hotline
Nieuws
Nieuws
Hoe u de MOSFET-veldeffectbuis correct selecteert
2022-03-17
287
Hoe u een MOSFET-veldeffecttransistor correct selecteert
Veldeffecttransistors worden veel gebruikt in analoge circuits en digitale circuits, die nauw verband houden met ons leven. De voordelen van FET zijn: Ten eerste is het stuurcircuit relatief eenvoudig. De stuurstroom die nodig is voor FET is veel kleiner dan die van BJT, en kan meestal rechtstreeks worden aangestuurd door CMOS of een TTL-circuit met open collector. De schakelsnelheid van de veldeffecttransistor is relatief snel en kan op een hogere snelheid werken omdat er geen ladingsopslageffect is. Bovendien heeft de FET geen secundair defect-falenmechanisme, dus heeft hij een sterkere duurzaamheid bij hogere temperaturen, een lagere kans op thermische defecten en betere prestaties in een groter temperatuurbereik. Veldeffect wordt veel gebruikt in draagbare digitale elektronische producten zoals consumentenelektronica, industriële producten, elektromechanische apparatuur, smartphones, enz.
??Door het brede gebruik van FET-producten in de auto-, communicatie-, energie-, consumptie-, groene industrie en andere industrieën heeft het zich de afgelopen jaren snel ontwikkeld. Power FET heeft veel aandacht getrokken. FET zal ook in de toekomst nog steeds een dominante positie innemen. Veldeffecttransistors zullen nog steeds de apparaten zijn waarmee veel ingenieurs die net op dit gebied zijn beland, in aanraking zullen komen. Vervolgens zal Micro BiSemiconductor enige basiskennis van veldeffecttransistors bespreken, inclusief de selectie en introductie van sleutelconstanten, systeem- en warmtedissipatieoverwegingen.
??Ten eerste de basiskeuze van FET
Er zijn twee soorten FET: N-kanaal en P-kanaal. De eerste stap is om te beslissen of u een N-kanaal of P-kanaal MOS-transistor wilt gebruiken. In een typische voedingstoepassing, wanneer de MOS-transistor geaard is en de belasting is aangesloten op de voedingsspanning, is de MOS-transistor geconfigureerd als een laagspanningszijschakelaar. In de laagspanningszijschakelaar moet, rekening houdend met de spanning die nodig is om het apparaat in of uit te schakelen, een N-kanaal MOS-transistor worden gebruikt. Wanneer de metaaloxide-halfgeleidertransistor op de bus is aangesloten en de belasting is geaard, moet deze aan de hoogspanningszijde worden in- en uitgeschakeld. Deze topologie maakt gewoonlijk gebruik van een P-kanaal MOS-transistor, die ook wordt aangedreven door spanning.
Bepaal de vereiste nominale spanning of de maximale spanning die de apparatuur kan weerstaan. Hoe hoger de nominale spanning, hoe hoger de apparaatkosten. Volgens praktijkervaring moet de nominale spanning groter zijn dan de voedingsspanning of busspanning. Op deze manier kan voldoende bescherming worden geboden om te voorkomen dat de MOS-buis defect raakt. Bij het selecteren van metaaloxide-halfgeleidertransistoren is het noodzakelijk om de mogelijke maximale spanning tussen de drain en de source te bepalen, dat wil zeggen de maximale VDS. Het is heel belangrijk om te weten dat de maximale spanning die een MOS-buis kan weerstaan, verandert met de temperatuur. We moeten het spanningsbereik over het gehele bedrijfstemperatuurbereik testen. De nominale spanning moet voldoende marge hebben om dit variatiebereik te dekken en ervoor te zorgen dat het circuit niet uitvalt. Andere veiligheidsfactoren waarmee rekening moet worden gehouden, zijn onder meer spanningspieken die worden veroorzaakt door het schakelen van elektronische apparaten (zoals motoren of transformatoren). De nominale spanning van verschillende toepassingen is ook verschillend; Over het algemeen is de draagbare apparatuur 20 V, de FPGA-voeding 20 ~ 30 V en de 85 ~ 220 VAC-toepassing 450 ~ 600 V. De door Kia Semiconductor ontworpen MOS-buis heeft een sterke weerstand tegen spanning en brede toepassingsgebieden, en heeft de voorkeur door klanten.
2. Bepaal de nominale stroom van de MOS-buis
De nominale stroom moet de maximale stroom zijn die de belasting onder alle omstandigheden kan dragen. Vergelijkbaar met de spanningssituatie is het, zelfs als het systeem piekstroom genereert, noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de geselecteerde MOS-transistor deze nominale stroom kan weerstaan. De twee huidige situaties die in beschouwing worden genomen zijn de continue modus en de pulspiek. In de continue geleidingsmodus bevindt de metaaloxide-halfgeleidertransistor zich in een stabiele toestand en stroomt de stroom continu door het apparaat. Pulspiek verwijst naar een groot aantal pieken (of pieken) die door het apparaat stromen. Zodra de maximale stroom onder deze omstandigheden is bepaald, hoeft u alleen nog maar direct het apparaat te selecteren dat de maximale stroom kan weerstaan.
Nadat de nominale stroom is geselecteerd, moet ook het geleidingsverlies worden berekend. Eigenlijk is de metaaloxide-halfgeleidertransistor geen ideaal apparaat, omdat er vermogensverlies zal optreden tijdens het geleidingsproces, wat geleidingsverlies wordt genoemd. De MOS-transistor is als een variabele weerstand in "geleiding", die wordt bepaald door de RDS(ON) van het apparaat en aanzienlijk verandert met de temperatuur. Het stroomverbruik van het apparaat kan worden geregeld door Iload2× RDS(ON)-berekening. Naarmate de aan-weerstand verandert met de temperatuur, zal het vermogensverlies ook proportioneel veranderen. Hoe hoger de spanning VGS die wordt aangelegd aan de MOS-transistor, hoe kleiner de RDS(ON) zal zijn. Anders zal RDS(ON) hoger zijn. Houd er rekening mee dat de RDS(ON)-weerstand lichtjes zal stijgen met de stroom. Wijzigingen van diverse elektrische en pneumatische parameters over de (aan)weerstand van het radiodatasysteem vindt u in het door de fabrikant verstrekte technische gegevensblad.
??Ten derde zijn de warmteafvoervereisten van het systeem de volgende stap bij het selecteren van MOS-buizen.
Er moeten twee verschillende situaties in aanmerking worden genomen, namelijk het ergste geval en de werkelijke situatie. Het verdient aanbeveling om uit te gaan van het worst case rekenresultaat, omdat dit resultaat een grotere veiligheidsmarge oplevert, die ervoor kan zorgen dat het systeem niet uitvalt. Er zijn enkele meetgegevens in het MOS-gegevensblad die aandacht behoeven; De junctietemperatuur van het apparaat is gelijk aan de maximale omgevingstemperatuur plus het product van thermische weerstand en energieverbruik (junctietemperatuur = maximale omgevingstemperatuur+[thermische weerstand × Vermogensdissipatie]). Volgens deze formule kan het maximale energieverbruik van het systeem worden opgelost, dat is gedefinieerd als gelijk aan I2× RDS(AAN)。 We hebben de RDS(ON) berekend bij verschillende temperaturen, afhankelijk van de maximale stroomsterkte van het apparaat. Bovendien moet de warmteafvoer van de printplaat en de MOS-buis ook goed gebeuren.
Lawine betekent dat de sperspanning op het halfgeleiderapparaat de maximale waarde overschrijdt, waardoor een sterk elektrisch veld ontstaat en de stroom in het apparaat toeneemt. De toename van de chipgrootte zal de lawinebestendigheid vergroten en uiteindelijk de robuustheid van het apparaat verbeteren. Daarom kan het kiezen van een groter pakket lawine effectief voorkomen.
4. De laatste stap bij het selecteren van een MOS-transistor is het bepalen van de schakelprestaties van de MOS-transistor.
Er zijn veel parameters die de prestaties van de schakelaar beïnvloeden, maar de belangrijkste zijn gate/drain, gate/source en drain/source-capaciteit. Deze capaciteiten zullen leiden tot schakelverlies van het apparaat, omdat het elke keer dat het wordt geschakeld, moet worden opgeladen. Daarom neemt de schakelsnelheid van de metaaloxide-halfgeleidertransistor af, en neemt ook de efficiëntie van het apparaat af. Om het totale verlies van het apparaat tijdens het schakelen te berekenen, moeten het verlies tijdens het schakelen (Eon) en het verlies tijdens het schakelen (Eoff) worden berekend. Het totale vermogen van de MOSFET kan worden uitgedrukt met de volgende formule: Psw = (Eon + Eoff) × Schakelfrequentie. De poortlading (Qgd) heeft de grootste invloed op het schakelgedrag.
Veldeffecttransistors worden veel gebruikt in analoge circuits en digitale circuits, die nauw verband houden met ons leven. De voordelen van FET zijn: Ten eerste is het stuurcircuit relatief eenvoudig. De stuurstroom die nodig is voor FET is veel kleiner dan die van BJT, en kan meestal rechtstreeks worden aangestuurd door CMOS of een TTL-circuit met open collector. De schakelsnelheid van de veldeffecttransistor is relatief snel en kan op een hogere snelheid werken omdat er geen ladingsopslageffect is. Bovendien heeft de FET geen secundair defect-falenmechanisme, dus heeft hij een sterkere duurzaamheid bij hogere temperaturen, een lagere kans op thermische defecten en betere prestaties in een groter temperatuurbereik. Veldeffect wordt veel gebruikt in draagbare digitale elektronische producten zoals consumentenelektronica, industriële producten, elektromechanische apparatuur, smartphones, enz.
??Ten eerste de basiskeuze van FET
Er zijn twee soorten FET: N-kanaal en P-kanaal. De eerste stap is om te beslissen of u een N-kanaal of P-kanaal MOS-transistor wilt gebruiken. In een typische voedingstoepassing, wanneer de MOS-transistor geaard is en de belasting is aangesloten op de voedingsspanning, is de MOS-transistor geconfigureerd als een laagspanningszijschakelaar. In de laagspanningszijschakelaar moet, rekening houdend met de spanning die nodig is om het apparaat in of uit te schakelen, een N-kanaal MOS-transistor worden gebruikt. Wanneer de metaaloxide-halfgeleidertransistor op de bus is aangesloten en de belasting is geaard, moet deze aan de hoogspanningszijde worden in- en uitgeschakeld. Deze topologie maakt gewoonlijk gebruik van een P-kanaal MOS-transistor, die ook wordt aangedreven door spanning.
Bepaal de vereiste nominale spanning of de maximale spanning die de apparatuur kan weerstaan. Hoe hoger de nominale spanning, hoe hoger de apparaatkosten. Volgens praktijkervaring moet de nominale spanning groter zijn dan de voedingsspanning of busspanning. Op deze manier kan voldoende bescherming worden geboden om te voorkomen dat de MOS-buis defect raakt. Bij het selecteren van metaaloxide-halfgeleidertransistoren is het noodzakelijk om de mogelijke maximale spanning tussen de drain en de source te bepalen, dat wil zeggen de maximale VDS. Het is heel belangrijk om te weten dat de maximale spanning die een MOS-buis kan weerstaan, verandert met de temperatuur. We moeten het spanningsbereik over het gehele bedrijfstemperatuurbereik testen. De nominale spanning moet voldoende marge hebben om dit variatiebereik te dekken en ervoor te zorgen dat het circuit niet uitvalt. Andere veiligheidsfactoren waarmee rekening moet worden gehouden, zijn onder meer spanningspieken die worden veroorzaakt door het schakelen van elektronische apparaten (zoals motoren of transformatoren). De nominale spanning van verschillende toepassingen is ook verschillend; Over het algemeen is de draagbare apparatuur 20 V, de FPGA-voeding 20 ~ 30 V en de 85 ~ 220 VAC-toepassing 450 ~ 600 V. De door Kia Semiconductor ontworpen MOS-buis heeft een sterke weerstand tegen spanning en brede toepassingsgebieden, en heeft de voorkeur door klanten.
2. Bepaal de nominale stroom van de MOS-buis
De nominale stroom moet de maximale stroom zijn die de belasting onder alle omstandigheden kan dragen. Vergelijkbaar met de spanningssituatie is het, zelfs als het systeem piekstroom genereert, noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de geselecteerde MOS-transistor deze nominale stroom kan weerstaan. De twee huidige situaties die in beschouwing worden genomen zijn de continue modus en de pulspiek. In de continue geleidingsmodus bevindt de metaaloxide-halfgeleidertransistor zich in een stabiele toestand en stroomt de stroom continu door het apparaat. Pulspiek verwijst naar een groot aantal pieken (of pieken) die door het apparaat stromen. Zodra de maximale stroom onder deze omstandigheden is bepaald, hoeft u alleen nog maar direct het apparaat te selecteren dat de maximale stroom kan weerstaan.
Nadat de nominale stroom is geselecteerd, moet ook het geleidingsverlies worden berekend. Eigenlijk is de metaaloxide-halfgeleidertransistor geen ideaal apparaat, omdat er vermogensverlies zal optreden tijdens het geleidingsproces, wat geleidingsverlies wordt genoemd. De MOS-transistor is als een variabele weerstand in "geleiding", die wordt bepaald door de RDS(ON) van het apparaat en aanzienlijk verandert met de temperatuur. Het stroomverbruik van het apparaat kan worden geregeld door Iload2× RDS(ON)-berekening. Naarmate de aan-weerstand verandert met de temperatuur, zal het vermogensverlies ook proportioneel veranderen. Hoe hoger de spanning VGS die wordt aangelegd aan de MOS-transistor, hoe kleiner de RDS(ON) zal zijn. Anders zal RDS(ON) hoger zijn. Houd er rekening mee dat de RDS(ON)-weerstand lichtjes zal stijgen met de stroom. Wijzigingen van diverse elektrische en pneumatische parameters over de (aan)weerstand van het radiodatasysteem vindt u in het door de fabrikant verstrekte technische gegevensblad.
??Ten derde zijn de warmteafvoervereisten van het systeem de volgende stap bij het selecteren van MOS-buizen.
Er moeten twee verschillende situaties in aanmerking worden genomen, namelijk het ergste geval en de werkelijke situatie. Het verdient aanbeveling om uit te gaan van het worst case rekenresultaat, omdat dit resultaat een grotere veiligheidsmarge oplevert, die ervoor kan zorgen dat het systeem niet uitvalt. Er zijn enkele meetgegevens in het MOS-gegevensblad die aandacht behoeven; De junctietemperatuur van het apparaat is gelijk aan de maximale omgevingstemperatuur plus het product van thermische weerstand en energieverbruik (junctietemperatuur = maximale omgevingstemperatuur+[thermische weerstand × Vermogensdissipatie]). Volgens deze formule kan het maximale energieverbruik van het systeem worden opgelost, dat is gedefinieerd als gelijk aan I2× RDS(AAN)。 We hebben de RDS(ON) berekend bij verschillende temperaturen, afhankelijk van de maximale stroomsterkte van het apparaat. Bovendien moet de warmteafvoer van de printplaat en de MOS-buis ook goed gebeuren.
Lawine betekent dat de sperspanning op het halfgeleiderapparaat de maximale waarde overschrijdt, waardoor een sterk elektrisch veld ontstaat en de stroom in het apparaat toeneemt. De toename van de chipgrootte zal de lawinebestendigheid vergroten en uiteindelijk de robuustheid van het apparaat verbeteren. Daarom kan het kiezen van een groter pakket lawine effectief voorkomen.
4. De laatste stap bij het selecteren van een MOS-transistor is het bepalen van de schakelprestaties van de MOS-transistor.
Er zijn veel parameters die de prestaties van de schakelaar beïnvloeden, maar de belangrijkste zijn gate/drain, gate/source en drain/source-capaciteit. Deze capaciteiten zullen leiden tot schakelverlies van het apparaat, omdat het elke keer dat het wordt geschakeld, moet worden opgeladen. Daarom neemt de schakelsnelheid van de metaaloxide-halfgeleidertransistor af, en neemt ook de efficiëntie van het apparaat af. Om het totale verlies van het apparaat tijdens het schakelen te berekenen, moeten het verlies tijdens het schakelen (Eon) en het verlies tijdens het schakelen (Eoff) worden berekend. Het totale vermogen van de MOSFET kan worden uitgedrukt met de volgende formule: Psw = (Eon + Eoff) × Schakelfrequentie. De poortlading (Qgd) heeft de grootste invloed op het schakelgedrag.
Bedrijf Tel: +86-0755-83044319
Fax/fax:+86-0755-83975897
E-mail: 1615456225@qq.com
Vraag: 3518641314 Manager Li
Vraag: 332496225 Manager Qiu
Adres: Kamer 809, Blok C, Zhantao Technology Building, No.1079 Minzhi Avenue, Longhua New District, Shenzhen
Related Recommendations
Exclusief interview met Li Gang van Yunfan Ruida: De precisie van millimetergolfradarproducten en de warmte van de mensheid.
2026-07-22
451
Tot volgend jaar! | Slkor op electronica China 2026: een terugblik op de hoogtepunten
2026-07-14
495
粤公网安备44030002007346号