Cách chọn đúng ống hiệu ứng trường MOSFET

Trang chủ Tin tức Tin tức Công nghiệp Cách chọn đúng ống hiệu ứng trường MOSFET

2022-03-17 287

Cách chọn Transistor hiệu ứng trường MOSFET chính xác

Transitor hiệu ứng trường được sử dụng rộng rãi trong các mạch tương tự và mạch kỹ thuật số, những thứ liên quan mật thiết đến cuộc sống của chúng ta. Ưu điểm của FET là: Thứ nhất, mạch điều khiển tương đối đơn giản. Dòng điện điều khiển mà FET yêu cầu nhỏ hơn nhiều so với dòng điện của BJT và nó thường có thể được điều khiển trực tiếp bởi mạch CMOS hoặc mạch TTL của bộ thu hở. Tốc độ chuyển đổi của bóng bán dẫn hiệu ứng trường tương đối nhanh và nó có thể hoạt động ở tốc độ cao hơn vì không có hiệu ứng lưu trữ điện tích. Ngoài ra, FET không có cơ chế hỏng hóc thứ cấp nên có độ bền cao hơn ở nhiệt độ cao hơn, khả năng hỏng hóc do nhiệt thấp hơn và hoạt động tốt hơn trong phạm vi nhiệt độ rộng hơn. Hiệu ứng trường đã được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm điện tử kỹ thuật số cầm tay như điện tử tiêu dùng, sản phẩm công nghiệp, thiết bị cơ điện, điện thoại thông minh, v.v.

??Trong những năm gần đây, với việc sử dụng rộng rãi các sản phẩm FET trong ô tô, truyền thông, năng lượng, tiêu dùng, công nghiệp xanh và các ngành công nghiệp khác, nó đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây. Power FET đã thu hút được nhiều sự chú ý. Trong tương lai, FET vẫn sẽ chiếm vị trí thống lĩnh. Transistor hiệu ứng trường vẫn sẽ là thiết bị mà nhiều kỹ sư mới bước chân vào lĩnh vực này sẽ tiếp xúc. Tiếp theo, Micro BiSemiconductor sẽ thảo luận một số kiến thức cơ bản về bóng bán dẫn hiệu ứng trường, bao gồm việc lựa chọn và giới thiệu các hằng số chính, các cân nhắc về hệ thống và tản nhiệt.
??Đầu tiên, sự lựa chọn cơ bản của FET

Có hai loại FET: kênh N và kênh P. Bước đầu tiên là quyết định nên sử dụng bóng bán dẫn MOS kênh N hay kênh P. Trong một ứng dụng cung cấp điện thông thường, khi bóng bán dẫn MOS được nối đất và tải được kết nối với điện áp nguồn, bóng bán dẫn MOS được cấu hình như một công tắc phía điện áp thấp. Trong công tắc phía điện áp thấp, xem xét điện áp cần thiết để tắt hoặc bật thiết bị, nên sử dụng bóng bán dẫn MOS kênh N. Khi bóng bán dẫn oxit kim loại được kết nối với bus và tải được nối đất, cần bật và tắt ở phía điện áp cao. Cấu trúc liên kết này thường sử dụng bóng bán dẫn MOS kênh P, cũng được điều khiển bằng điện áp.

Xác định điện áp định mức yêu cầu hoặc điện áp tối đa mà thiết bị có thể chịu được. Điện áp định mức càng cao thì giá thành thiết bị càng cao. Theo kinh nghiệm thực tế, điện áp định mức phải lớn hơn điện áp nguồn hoặc điện áp bus. Bằng cách này, có thể cung cấp đủ sự bảo vệ để ngăn ống MOS bị hỏng. Khi lựa chọn bóng bán dẫn oxit kim loại, cần xác định điện áp tối đa có thể có giữa cực máng và nguồn, tức là VDS tối đa. Điều rất quan trọng cần biết là điện áp tối đa mà ống MOS có thể chịu được sẽ thay đổi theo nhiệt độ. Chúng ta phải kiểm tra dải điện áp trên toàn bộ dải nhiệt độ hoạt động. Điện áp định mức phải có đủ biên độ để bao phủ phạm vi biến đổi này để đảm bảo rằng mạch sẽ không bị hỏng. Các yếu tố an toàn khác cần xem xét bao gồm quá độ điện áp do chuyển mạch các thiết bị điện tử (chẳng hạn như động cơ hoặc máy biến áp). Điện áp định mức của các ứng dụng khác nhau cũng khác nhau; Thông thường, thiết bị di động là 20V, nguồn điện FPGA là 20 ~ 30 V và ứng dụng 85 ~ 220 VAC là 450 ~ 600 V. Ống MOS do Kia Semiconductor thiết kế có khả năng chịu được điện áp mạnh và trường ứng dụng rộng rãi, được ưa chuộng bởi khách hàng.

2. Xác định dòng điện định mức của ống MOS

Dòng điện định mức phải là dòng điện tối đa mà tải có thể chịu được trong mọi trường hợp. Tương tự như tình huống điện áp, ngay cả khi hệ thống tạo ra dòng điện cực đại, cần đảm bảo rằng bóng bán dẫn MOS đã chọn có thể chịu được dòng điện định mức này. Hai tình huống hiện tại được xem xét là chế độ liên tục và xung tăng đột biến. Ở chế độ dẫn liên tục, bóng bán dẫn oxit kim loại ở trạng thái ổn định và dòng điện liên tục chạy qua thiết bị. Xung tăng đột biến đề cập đến một số lượng lớn các xung (hoặc đột biến) chạy qua thiết bị. Sau khi xác định được dòng điện tối đa trong các điều kiện này, chỉ cần trực tiếp chọn thiết bị có thể chịu được dòng điện tối đa.

Sau khi chọn được dòng điện định mức, tổn thất dẫn điện cũng phải được tính toán. Trên thực tế, bóng bán dẫn oxit kim loại không phải là một thiết bị lý tưởng, vì sẽ có tổn thất điện năng trong quá trình dẫn điện, gọi là tổn thất dẫn điện. Bóng bán dẫn MOS giống như một điện trở thay đổi trong "dẫn điện", được xác định bởi RDS(ON) của thiết bị và thay đổi đáng kể theo nhiệt độ. Mức tiêu thụ điện năng của thiết bị có thể được kiểm soát bởi Iload2× Tính toán RDS(ON). Khi điện trở thay đổi theo nhiệt độ, tổn thất điện năng cũng sẽ thay đổi tỷ lệ. Điện áp VGS cấp vào bóng bán dẫn MOS càng cao thì RDS(ON) sẽ càng nhỏ. Nếu không, RDS(ON) sẽ cao hơn. Lưu ý rằng điện trở RDS(ON) sẽ tăng nhẹ theo dòng điện. Những thay đổi của các thông số điện và khí nén khác nhau về điện trở (bật) của hệ thống dữ liệu vô tuyến có thể được tìm thấy trong bảng dữ liệu kỹ thuật do nhà sản xuất cung cấp.

??Thứ ba, bước tiếp theo trong việc lựa chọn ống MOS là yêu cầu tản nhiệt của hệ thống.

Hai tình huống khác nhau phải được xem xét, đó là trường hợp xấu nhất và tình huống thực tế. Nên áp dụng kết quả tính toán trường hợp xấu nhất vì kết quả này mang lại biên độ an toàn lớn hơn, có thể đảm bảo rằng hệ thống sẽ không bị lỗi. Có một số dữ liệu đo lường trong bảng dữ liệu MOS cần được chú ý; Nhiệt độ điểm nối của thiết bị bằng nhiệt độ môi trường tối đa cộng với tích của điện trở nhiệt và mức tiêu thụ điện năng (nhiệt độ điểm nối = nhiệt độ môi trường tối đa+[điện trở nhiệt × Sự thât thoat năng lượng]). Theo công thức này, mức tiêu thụ điện năng tối đa của hệ thống có thể được giải quyết, được xác định bằng I2× RDS(BẬT)。 Chúng tôi đã tính toán RDS(ON) ở các nhiệt độ khác nhau tùy theo dòng điện tối đa của thiết bị. Ngoài ra, việc tản nhiệt của bo mạch và ống MOS của nó cũng cần được thực hiện tốt.

Tuyết lở có nghĩa là điện áp ngược trên thiết bị bán dẫn vượt quá giá trị tối đa, tạo thành một điện trường mạnh và làm tăng dòng điện trong thiết bị. Việc tăng kích thước chip sẽ tăng khả năng chống tuyết lở và cuối cùng là cải thiện độ bền của thiết bị. Vì vậy, việc chọn gói lớn hơn có thể ngăn chặn tuyết lở một cách hiệu quả.

4. Bước cuối cùng trong việc lựa chọn bóng bán dẫn MOS là xác định hiệu suất chuyển mạch của bóng bán dẫn MOS.

Có nhiều thông số ảnh hưởng đến hiệu suất của công tắc, nhưng những thông số quan trọng nhất là điện dung cổng/cống, cổng/nguồn và điện dung cống/nguồn. Những điện dung này sẽ dẫn đến hiện tượng mất điện khi chuyển mạch thiết bị, vì thiết bị cần được sạc mỗi khi chuyển đổi. Do đó, tốc độ chuyển mạch của bóng bán dẫn oxit kim loại giảm và hiệu suất của thiết bị cũng giảm. Để tính tổng tổn thất của thiết bị trong quá trình chuyển mạch, cần tính tổn thất trong quá trình chuyển mạch (Eon) và tổn thất trong quá trình chuyển mạch (Eoff). Tổng công suất của MOSFET có thể được biểu thị bằng công thức sau: Psw= (Eon+Eoff)× Chuyển đổi thường xuyên. Điện tích cổng (Qgd) có ảnh hưởng lớn nhất đến hiệu suất chuyển mạch.

Điện thoại công ty: +86-0755-83044319
Fax/fax:+86-0755-83975897
Email: 1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 Quản lý Li
QQ: 332496225 Quản lý Qiu
Địa chỉ: Phòng 809, Khu C, Tòa nhà Công nghệ Zhantao, Số 1079 Đại lộ Minzhi, Quận Mới Long Hoa, Thâm Quyến

Giới thiệu cơ bản về Bộ nguồn Siko Micro Switch Top Tortue Thành phần (5)

Tiếp

Tại sao ống MOS dễ nóng lên?