Jak správně vybrat nízkonapěťové MOSFETy

Výběr nízkonapěťových MOSFETů je velmi důležitou součástíMOSFETvýběr není dobrý může ovlivnit účinnost a náklady celého okruhu, ale také přinese inženýrům spoustu problémů, jak správně vybrat MOSFET?

 

 

Výběr N-kanálového nebo P-kanálu Prvním krokem při výběru správného zařízení pro návrh je rozhodnutí, zda použít N-kanálový nebo P-kanálový MOSFET V typické energetické aplikaci tvoří MOSFET nízkonapěťový boční spínač, když MOSFET je uzemněn a zátěž je připojena k hlavnímu napětí. V nízkonapěťovém bočním spínači by měl být použit N-kanálový MOSFET kvůli zvážení napětí potřebného k vypnutí nebo zapnutí zařízení.

 

Když je MOSFET připojen ke sběrnici a zátěž je uzemněna, je třeba použít vysokonapěťový boční spínač. V této topologii se obvykle používají P-kanálové MOSFETy, opět pro úvahy o napěťovém pohonu. Určete aktuální hodnocení. Vyberte aktuální hodnocení MOSFETu. V závislosti na struktuře obvodu by tento jmenovitý proud měl být maximálním proudem, který může zátěž za všech okolností odolat.

 

Obdobně jako v případě napětí musí projektant zajistit, že zvolenáMOSFETmůže odolat tomuto jmenovitému proudu, i když systém generuje špičaté proudy. Dva aktuální případy, které je třeba zvážit, jsou kontinuální režim a pulzní špičky. V režimu kontinuálního vedení je MOSFET v ustáleném stavu, když proud prochází zařízením nepřetržitě.

 

K pulzním špičkám dochází, když zařízením protékají velké rázy (nebo špičky proudu). Jakmile je stanoven maximální proud za těchto podmínek, jde jednoduše o přímý výběr zařízení, které tento maximální proud vydrží. Určení tepelných požadavků Výběr MOSFET také vyžaduje výpočet tepelných požadavků systému. Návrhář musí zvážit dva různé scénáře, nejhorší případ a skutečný případ. Doporučuje se použít výpočet nejhoršího případu, protože poskytuje větší rezervu bezpečnosti a zajišťuje, že systém neselže. V datovém listu MOSFET jsou také některá měření, kterých si musíte být vědomi; jako je tepelný odpor mezi polovodičovým přechodem obalového zařízení a okolním prostředím a maximální teplota přechodu. Při rozhodování o spínacím výkonu je posledním krokem při výběru MOSFET rozhodnutí o spínacím výkonuMOSFET.

Existuje mnoho parametrů, které ovlivňují spínací výkon, ale nejdůležitější jsou hradlo/odvod, hradlo/zdroj a kapacita odtoku/zdroje. Tyto kapacity vytvářejí spínací ztráty v zařízení, protože se musí při každém sepnutí nabíjet. rychlost spínání MOSFETu se proto snižuje a účinnost zařízení klesá. Pro výpočet celkových ztrát zařízení při spínání musí konstruktér vypočítat ztráty při zapnutí (Eon) a ztráty při vypínání.

 

Když je hodnota vGS malá, schopnost absorbovat elektrony není silná, je přítomen únik - zdroj mezi dosud žádným vodivým kanálem, zvýšení vGS, absorbované do P substrátu vnější povrchová vrstva elektronů na vzestupu, když vGS dosáhne a určité hodnoty, tyto elektrony v hradle v blízkosti vzhledu substrátu P tvoří tenkou vrstvu typu N a se dvěma spojenými zónami N + Když vGS dosáhne určité hodnoty, budou tyto elektrony v hradle poblíž vzhledu substrátu P tvořit Tenká vrstva typu N a připojená ke dvěma oblastem N + v odtokovém zdroji tvoří vodivý kanál typu N, jeho vodivý typ a opak substrátu P, tvořící antitypovou vrstvu. vGS je větší, role polovodičového vzhledu tím silnější je elektrické pole, absorpce elektronů na vnější stranu substrátu P, čím více je vodivý kanál tlustší, tím nižší je odpor kanálu. To znamená, že N-kanálový MOSFET ve vGS < VT nemůže tvořit vodivý kanál, elektronka je ve stavu cutoff. Pokud je vGS ≥ VT, pouze při složení kanálu. Poté, co je kanál vytvořen, je generován odvodňovací proud přidáním dopředného napětí vDS mezi kolektor - zdroj.

Ale Vgs se stále zvyšuje, řekněme IRFPS40N60KVgs = 100 V, když Vds = 0 a Vds = 400 V, dvě podmínky, funkce trubice přinese jaký účinek, pokud se spálí, příčina a vnitřní mechanismus procesu je, jak zvýšení Vgs sníží Rds (on) snižují spínací ztráty, ale současně zvýší Qg, takže ztráta při zapnutí se zvětší, což ovlivňuje účinnost napětí MOSFET GS nabíjením a nárůstem Vgg na Cgs, dosáhlo udržovacího napětí Vth , MOSFET start vodivý; Zvýšení proudu MOSFET DS, Millierova kapacita v intervalu v důsledku vybití kapacity DS a vybití, nabíjení kapacity GS nemá velký vliv; Qg = Cgs * Vgs, ale náboj se bude nadále hromadit.

DS napětí MOSFETu klesne na stejné napětí jako Vgs, Millierova kapacita se značně zvýší, napětí externího pohonu přestane nabíjet Millierovu kapacitu, napětí GS kapacity zůstane nezměněno, napětí na Millierově kapacitě se zvýší, zatímco napětí na DS kapacita stále klesá; DS napětí MOSFETu klesá na napětí při saturovaném vedení, Millierova kapacita se zmenšuje DS napětí MOSFETu klesá na napětí při saturačním vedení, Millierova kapacita se zmenšuje a nabíjí se spolu s GS kapacitou externím měničem napětí a napětí na kapacitě GS stoupá; kanály pro měření napětí jsou domácí řady 3D01, 4D01 a Nissan řady 3SK.

Určení G-pólu (brány): použijte diodový převod multimetru. Pokud je jedna noha a další dvě nohy mezi kladným a záporným úbytkem napětí větší než 2 V, to znamená, že se na displeji zobrazuje „1“, tato noha je brána G. A pak vyměňte pero, abyste změřili zbytek dvou nohou, pokles napětí je za tu dobu malý, černé pero je připojeno k D-pólu (odtok), červené pero je připojeno k S-pólu (zdroj).