Cara memilih MOSFET tegangan kecil dengan benar

Pemilihan MOSFET tegangan kecil adalah bagian yang sangat pentingMOSFETpemilihan yang tidak baik dapat mempengaruhi efisiensi dan biaya seluruh rangkaian, tetapi juga akan membawa banyak masalah bagi para insinyur, bagaimana cara memilih MOSFET yang benar?

 

 

Memilih saluran-N atau saluran-P Langkah pertama dalam memilih perangkat yang tepat untuk suatu desain adalah memutuskan apakah akan menggunakan MOSFET saluran-N atau saluran-P. Dalam aplikasi daya pada umumnya, MOSFET merupakan saklar samping bertegangan rendah ketika MOSFET dibumikan dan beban dihubungkan ke tegangan utama. Pada saklar samping tegangan rendah, MOSFET saluran-N harus digunakan karena pertimbangan tegangan yang diperlukan untuk mematikan atau menghidupkan perangkat.

 

Ketika MOSFET dihubungkan ke bus dan beban dibumikan, sakelar samping tegangan tinggi akan digunakan. MOSFET saluran-P biasanya digunakan dalam topologi ini, sekali lagi untuk pertimbangan penggerak tegangan. Tentukan peringkat saat ini. Pilih peringkat MOSFET saat ini. Tergantung pada struktur rangkaian, nilai arus ini harus merupakan arus maksimum yang dapat ditahan oleh beban dalam segala keadaan.

 

Mirip dengan kasus tegangan, perancang harus memastikan bahwa tegangan yang dipilihMOSFETdapat menahan peringkat arus ini, bahkan ketika sistem menghasilkan arus lonjakan. Dua kasus yang perlu dipertimbangkan saat ini adalah mode berkelanjutan dan lonjakan pulsa. Dalam mode konduksi kontinu, MOSFET berada dalam kondisi stabil, ketika arus mengalir terus menerus melalui perangkat.

 

Lonjakan pulsa terjadi ketika ada lonjakan besar (atau lonjakan arus) yang mengalir melalui perangkat. Setelah arus maksimum dalam kondisi ini ditentukan, tinggal memilih perangkat yang dapat menahan arus maksimum ini. Menentukan Kebutuhan Termal Memilih MOSFET juga memerlukan penghitungan kebutuhan termal sistem. Perancang harus mempertimbangkan dua skenario berbeda, kasus terburuk dan kasus sebenarnya. Disarankan agar perhitungan kasus terburuk digunakan karena memberikan margin keamanan yang lebih besar dan memastikan bahwa sistem tidak akan gagal. Ada juga beberapa pengukuran yang perlu diperhatikan pada lembar data MOSFET; seperti ketahanan termal antara sambungan semikonduktor perangkat paket dan lingkungan, dan suhu sambungan maksimum. Memutuskan kinerja switching, langkah terakhir dalam memilih MOSFET adalah menentukan kinerja switchingMOSFET.

Ada banyak parameter yang mempengaruhi kinerja switching, tetapi yang paling penting adalah gerbang/saluran, gerbang/sumber, dan kapasitansi saluran/sumber. Kapasitansi ini menimbulkan kerugian peralihan pada perangkat karena harus diisi dayanya setiap kali peralihan. Oleh karena itu, kecepatan peralihan MOSFET berkurang dan efisiensi perangkat menurun. Untuk menghitung total rugi-rugi perangkat selama peralihan, perancang harus menghitung rugi-rugi penyalaan (Eon) dan rugi-rugi penyalaan.

 

Ketika nilai vGS kecil, kemampuan menyerap elektron tidak kuat, kebocoran - sumber antara masih tidak ada saluran konduktif, vGS meningkat, diserap ke dalam lapisan permukaan luar substrat P elektron meningkat, ketika vGS mencapai a nilai tertentu, elektron-elektron di gerbang dekat tampilan substrat P ini merupakan lapisan tipis tipe-N, dan dengan dua zona N + terhubung. Ketika vGS mencapai nilai tertentu, elektron-elektron di gerbang dekat tampilan substrat P ini akan membentuk a Lapisan tipis tipe-N, dan terhubung ke dua wilayah N +, di saluran - sumber merupakan saluran konduktif tipe-N, tipe konduktifnya dan kebalikan dari substrat P, yang merupakan lapisan anti-tipe. vGS lebih besar, peran tampilan semikonduktor semakin kuat medan listrik, penyerapan elektron ke bagian luar substrat P, semakin tebal saluran konduktif, semakin rendah resistansi saluran. Artinya, MOSFET saluran-N di vGS < VT, tidak dapat membentuk saluran konduktif, tabung berada dalam kondisi cutoff. Selama vGS ≥ VT, hanya bila komposisi saluran. Setelah saluran terbentuk, arus pembuangan dihasilkan dengan menambahkan tegangan maju vDS antara sumber saluran.

Namun Vgs terus meningkat, misalkan IRFPS40N60KVgs = 100V pada saat Vds = 0 dan Vds = 400V, dua kondisi, fungsi tabung membawa efek apa, jika dibakar, penyebab dan mekanisme internal prosesnya bagaimana meningkatkan Vgs akan berkurang Rds (on) mengurangi rugi-rugi switching, tetapi pada saat yang sama akan meningkatkan Qg, sehingga rugi-rugi turn-on menjadi lebih besar, mempengaruhi efisiensi tegangan MOSFET GS dengan pengisian dan kenaikan Vgg ke Cgs, sampai pada tegangan pemeliharaan Vth , MOSFET mulai konduktif; Peningkatan arus MOSFET DS, kapasitansi Millier dalam interval karena pelepasan kapasitansi DS dan pelepasan, pengisian kapasitansi GS tidak memiliki banyak dampak; Qg = Cgs * Vgs, tetapi muatannya akan terus bertambah.

Tegangan DS dari MOSFET turun ke tegangan yang sama dengan Vgs, kapasitansi Millier meningkat pesat, tegangan penggerak eksternal berhenti mengisi kapasitansi Millier, tegangan kapasitansi GS tetap tidak berubah, tegangan pada kapasitansi Millier meningkat, sedangkan tegangan pada kapasitansi Millier meningkat, sedangkan tegangan pada kapasitansi DS terus menurun; tegangan DS pada MOSFET turun menjadi tegangan pada konduksi jenuh, kapasitansi Millier menjadi lebih kecil Tegangan DS pada MOSFET turun menjadi tegangan pada konduksi saturasi, kapasitansi Millier menjadi lebih kecil dan diisi bersama dengan kapasitansi GS oleh penggerak eksternal tegangan, dan tegangan pada kapasitansi GS meningkat; saluran pengukuran tegangan adalah seri 3D01, 4D01, dan 3SK Nissan domestik.

Penentuan G-pole (gerbang): gunakan roda gigi dioda multimeter. Jika satu kaki dan dua kaki lainnya antara penurunan tegangan positif dan negatif lebih besar dari 2V, yaitu tampilan "1", kaki ini adalah gerbang G. Dan kemudian tukar pena untuk mengukur sisa kedua kaki, jatuh tegangannya kecil saat itu, pena hitam dihubungkan ke kutub D (drain), pena merah dihubungkan ke kutub S (sumber).