Die Auswahl von Kleinspannungs-MOSFETs ist ein sehr wichtiger Teil davonMOSFETEine schlechte Auswahl kann sich auf die Effizienz und die Kosten der gesamten Schaltung auswirken, aber auch den Ingenieuren viele Probleme bereiten. Wie wählt man den MOSFET richtig aus?
Auswahl von N-Kanal oder P-Kanal Der erste Schritt bei der Auswahl des richtigen Geräts für ein Design besteht darin, zu entscheiden, ob ein N-Kanal- oder P-Kanal-MOSFET verwendet werden soll. In einer typischen Leistungsanwendung stellt ein MOSFET einen Schalter auf der Niederspannungsseite dar Der MOSFET ist geerdet und die Last ist an die Stammspannung angeschlossen. In einem Schalter auf der Niederspannungsseite sollte ein N-Kanal-MOSFET verwendet werden, da die zum Aus- oder Einschalten des Geräts erforderliche Spannung berücksichtigt werden muss.
Wenn der MOSFET an den Bus angeschlossen und die Last geerdet ist, ist der Schalter auf der Hochspannungsseite zu verwenden. In dieser Topologie werden üblicherweise P-Kanal-MOSFETs verwendet, wiederum aus Gründen der Spannungssteuerung. Bestimmen Sie die aktuelle Bewertung. Wählen Sie die aktuelle Nennleistung des MOSFET aus. Je nach Schaltungsaufbau sollte dieser Nennstrom der maximale Strom sein, dem die Last unter allen Umständen standhalten kann.
Ähnlich wie bei der Spannung muss der Entwickler sicherstellen, dass die gewählte Spannung gewährleistet istMOSFETkann diesem Nennstrom standhalten, selbst wenn das System Spitzenströme erzeugt. Die beiden derzeit zu berücksichtigenden Fälle sind der kontinuierliche Modus und Impulsspitzen. Im kontinuierlichen Leitungsmodus befindet sich der MOSFET im stationären Zustand, wenn kontinuierlich Strom durch das Gerät fließt.
Von Impulsspitzen spricht man, wenn große Überspannungen (oder Stromspitzen) durch das Gerät fließen. Nachdem der maximale Strom unter diesen Bedingungen ermittelt wurde, muss nur noch direkt ein Gerät ausgewählt werden, das diesem maximalen Strom standhält. Bestimmung der thermischen Anforderungen Die Auswahl eines MOSFET erfordert auch die Berechnung der thermischen Anforderungen des Systems. Der Designer muss zwei verschiedene Szenarien berücksichtigen, den Worst-Case und den True-Case. Es wird empfohlen, die Worst-Case-Berechnung zu verwenden, da diese einen größeren Sicherheitsspielraum bietet und gewährleistet, dass das System nicht ausfällt. Auch im MOSFET-Datenblatt sind einige Messwerte zu beachten; B. den Wärmewiderstand zwischen dem Halbleiterübergang des Gehäusegeräts und der Umgebung sowie die maximale Übergangstemperatur. Bei der Entscheidung über die Schaltleistung besteht der letzte Schritt bei der Auswahl eines MOSFET darin, sich für die Schaltleistung des zu entscheidenMOSFET.
Es gibt viele Parameter, die die Schaltleistung beeinflussen, aber die wichtigsten sind Gate/Drain, Gate/Source und Drain/Source-Kapazität. Diese Kapazitäten verursachen Schaltverluste im Gerät, da sie bei jedem Schaltvorgang aufgeladen werden müssen. die Schaltgeschwindigkeit des MOSFET wird dadurch verringert und die Effizienz des Geräts sinkt. Um die gesamten Geräteverluste während des Schaltens zu berechnen, muss der Entwickler die Einschaltverluste (Eon) und die Ausschaltverluste berechnen.
Wenn der Wert von vGS klein ist, ist die Fähigkeit, Elektronen zu absorbieren, nicht stark, und die Leckquelle zwischen den noch nicht leitenden Kanälen ist vorhanden, vGS nimmt zu, und die absorbierten Elektronen nehmen in der äußeren Oberflächenschicht des P-Substrats zu, wenn vGS a erreicht Wenn vGS einen bestimmten Wert erreicht, bilden diese Elektronen im Gate in der Nähe des P-Substrats eine dünne Schicht vom N-Typ, und wenn vGS einen bestimmten Wert erreicht, bilden diese Elektronen im Gate in der Nähe des P-Substrats eine dünne Schicht vom N-Typ Die dünne N-Typ-Schicht ist mit den beiden N + -Bereichen verbunden und bildet im Drain-Source-Bereich einen N-Typ-Leitungskanal, dessen Leitfähigkeit dem P-Substrat entgegengesetzt ist und die Anti-Typ-Schicht bildet. VGS ist größer. Je stärker das elektrische Feld ist, desto größer ist die Rolle des Halbleiters. Je stärker das elektrische Feld ist, desto größer ist die Absorption von Elektronen an der Außenseite des P-Substrats. Je dicker der leitende Kanal ist, desto geringer ist der Kanalwiderstand. Das heißt, ein N-Kanal-MOSFET mit vGS < VT kann keinen leitenden Kanal bilden, die Röhre befindet sich im abgeschalteten Zustand. Solange vGS ≥ VT ist, nur bei Kanalzusammensetzung. Nachdem der Kanal aufgebaut ist, wird ein Drain-Strom erzeugt, indem eine Durchlassspannung vDS zwischen Drain und Source hinzugefügt wird.
Aber Vgs steigt weiter an, sagen wir IRFPS40N60KVgs = 100 V, wenn Vds = 0 und Vds = 400 V, zwei Bedingungen, welche Wirkung die Röhre hat Rds (on) reduziert die Schaltverluste, erhöht aber gleichzeitig Qg, so dass der Einschaltverlust größer wird, was sich auf die Effizienz der GS-Spannung des MOSFET auswirkt, indem Vgg zu Cgs geladen wird und ansteigt, wodurch die Erhaltungsspannung Vth erreicht wird , MOSFET-Start leitend; Der Anstieg des MOSFET-DS-Stroms hat aufgrund der Entladung der DS-Kapazität und der Entladung der Millier-Kapazität im Intervall keine großen Auswirkungen auf die GS-Kapazität. Qg = Cgs * Vgs, aber die Ladung wird sich weiter aufbauen.
Die DS-Spannung des MOSFET fällt auf die gleiche Spannung wie Vgs, die Millier-Kapazität steigt stark an, die externe Antriebsspannung stoppt das Laden der Millier-Kapazität, die Spannung der GS-Kapazität bleibt unverändert, die Spannung an der Millier-Kapazität steigt, während die Spannung steigt am DS nimmt die Kapazität weiter ab; Die DS-Spannung des MOSFET sinkt auf die Spannung bei Sättigungsleitung, die Millier-Kapazität wird kleiner. Die DS-Spannung des MOSFET sinkt auf die Spannung bei Sättigungsleitung, die Millier-Kapazität wird kleiner und wird zusammen mit der GS-Kapazität durch den externen Antrieb geladen Spannung und die Spannung an der GS-Kapazität steigt; Bei den Spannungsmesskanälen handelt es sich um die inländischen Modelle 3D01, 4D01 und die 3SK-Serie von Nissan.
G-Pol (Gate)-Bestimmung: Verwenden Sie den Diodengang des Multimeters. Wenn ein Fuß und die anderen beiden Fuß zwischen dem positiven und negativen Spannungsabfall größer als 2 V sind, also die Anzeige „1“, ist dieser Fuß das Tor G. Und dann den Stift austauschen, um den Rest der beiden Fuß zu messen, Der Spannungsabfall ist zu diesem Zeitpunkt gering, der schwarze Stift ist mit dem D-Pol (Drain) verbunden, der rote Stift ist mit dem S-Pol (Quelle) verbunden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 26. April 2024
