Když je MOSFET připojen ke sběrnici a uzemnění zátěže, použije se vysokonapěťový boční spínač. Často P-kanálMOSFETyjsou použity v této topologii, opět pro úvahy o napěťovém pohonu. Určení jmenovitého proudu Druhým krokem je výběr jmenovitého proudu MOSFETu. V závislosti na struktuře obvodu by tento jmenovitý proud měl být maximální proud, který zátěž za všech okolností vydrží.
Obdobně jako v případě napětí musí projektant zajistit, že zvolenáMOSFETmůže odolat tomuto jmenovitému proudu, i když systém generuje špičaté proudy. Dva aktuální případy jsou kontinuální režim a pulzní špičky. Na tento parametr odkazuje DATASHEET FDN304P, kde je MOSFET v ustáleném stavu v režimu kontinuálního vedení, když zařízením nepřetržitě protéká proud.
Pulzní špičky jsou, když dojde k velkému nárazu (nebo špičce) proudu procházejícího zařízením. Jakmile je stanoven maximální proud za těchto podmínek, jde jednoduše o přímý výběr zařízení, které tento maximální proud vydrží.
Po volbě jmenovitého proudu je třeba vypočítat i ztrátu vedení. V praxi nejsou MOSFETy ideálními zařízeními, protože během procesu vodivosti dochází ke ztrátě výkonu, což se nazývá ztráta vedení.
MOSFET se chová jako proměnný rezistor, když je "zapnut", jak je určeno RDS(ON) zařízení, a výrazně se mění s teplotou. Ztrátový výkon zařízení lze vypočítat z Iload2 x RDS(ON), a protože se odpor při zapnutí mění s teplotou, ztrátový výkon se úměrně mění. Čím vyšší je napětí VGS aplikované na MOSFET, tím menší bude RDS(ON); naopak, čím vyšší bude RDS(ON). Pro návrháře systému zde přicházejí do hry kompromisy v závislosti na napětí systému. Pro přenosná provedení je jednodušší (a běžnější) použít nižší napětí, zatímco u průmyslových provedení lze použít vyšší napětí.
Všimněte si, že odpor RDS(ON) mírně stoupá s proudem. Odchylky různých elektrických parametrů rezistoru RDS(ON) lze nalézt v technickém listu poskytnutém výrobcem.
Stanovení tepelných požadavků Dalším krokem při výběru MOSFETu je výpočet tepelných požadavků systému. Návrhář musí zvážit dva různé scénáře, nejhorší případ a skutečný případ. Doporučuje se použít výpočet pro nejhorší scénář, protože tento výsledek poskytuje větší bezpečnostní rezervu a zajišťuje, že systém neselže.
Existují také některá měření, která je třeba mít na pamětiMOSFETdatový list; jako je tepelný odpor mezi polovodičovým přechodem zabaleného zařízení a okolním prostředím a maximální teplotou přechodu. Teplota přechodu zařízení je rovna maximální okolní teplotě plus součinu tepelného odporu a ztrátového výkonu (teplota přechodu = maximální okolní teplota + [tepelný odpor x ztrátový výkon]). Z této rovnice lze vyřešit maximální ztrátový výkon systému, který je podle definice roven I2 x RDS(ON).
Protože konstruktér určil maximální proud, který zařízením projde, lze RDS(ON) vypočítat pro různé teploty. Je důležité poznamenat, že když se zabýváme jednoduchými tepelnými modely, musí konstruktér vzít v úvahu také tepelnou kapacitu polovodičového přechodu/skříně zařízení a skříně/prostředí; tj. je nutné, aby se plošný spoj a obal hned nezahřívaly.
Obvykle u PMOSFETu bude přítomna parazitní dioda, funkcí diody je zabránit zpětnému spojení zdroj-odvod, u PMOS je výhoda oproti NMOS, že její spínací napětí může být 0 a rozdíl napětí mezi Napětí DS není mnoho, zatímco NMOS v podmínkách vyžaduje, aby VGS bylo větší než prahová hodnota, což povede k tomu, že řídicí napětí je nevyhnutelně vyšší než požadované napětí a dojde ke zbytečným potížím. PMOS je vybrán jako ovládací spínač, existují následující dvě aplikace: první aplikace, PMOS pro provedení výběru napětí, když existuje V8V, pak je napětí zajištěno V8V, PMOS bude vypnut, VBAT nedodává napětí do VSIN, a když je V8V nízké, VSIN je napájeno 8V. Všimněte si uzemnění R120, rezistoru, který plynule stahuje napětí hradla dolů, aby se zajistilo správné zapnutí PMOS, což je stavové riziko spojené s vysokou impedancí hradla popsané výše.
Funkce D9 a D10 mají zabránit zálohování napětí a D9 lze vynechat. Nutno podotknout, že DS obvodu je ve skutečnosti obrácený, takže funkce spínací elektronky nelze dosáhnout vedením připojené diody, na což je třeba upozornit v praktických aplikacích. V tomto obvodu řídí řídicí signál PGC, zda V4.2 dodává energii do P_GPRS. Tento obvod, svorky zdroje a odvodu nejsou připojeny k opačnému, R110 a R113 existují v tom smyslu, že proud řídicí brány R110 není příliš velký, normalita řídicí brány R113, pull-up R113 pro vysoké, od PMOS, ale také může být viděno jako pull-up na řídicím signálu, když interní piny MCU a pull-up, to znamená výstup open-drain, když výstup nevypíná PMOS, v tomto okamžiku se Potřebujete externí napětí, aby se dal pull-up, takže rezistor R113 hraje dvě role. r110 může být menší, může být až 100 ohmů.
MOSFETy s malým pouzdrem mají jedinečnou roli.
Čas odeslání: 27. dubna 2024
