VDSS Μέγιστη τάση αποστράγγισης-πηγής
Με την πηγή πύλης βραχυκυκλωμένη, η ονομαστική τάση της πηγής αποστράγγισης (VDSS) είναι η μέγιστη τάση που μπορεί να εφαρμοστεί στην πηγή αποστράγγισης χωρίς βλάβη από χιονοστιβάδα. Ανάλογα με τη θερμοκρασία, η πραγματική τάση διάσπασης της χιονοστιβάδας μπορεί να είναι χαμηλότερη από την ονομαστική VDSS. Για λεπτομερή περιγραφή του V(BR)DSS, ανατρέξτε στο Ηλεκτροστατικό
Για μια λεπτομερή περιγραφή του V(BR)DSS, δείτε Ηλεκτροστατικά Χαρακτηριστικά.
VGS Μέγιστη τάση πηγής πύλης
Η ονομαστική τάση VGS είναι η μέγιστη τάση που μπορεί να εφαρμοστεί μεταξύ των πόλων της πηγής πύλης. Ο κύριος σκοπός της ρύθμισης αυτής της ονομαστικής τάσης είναι να αποτραπεί η ζημιά στο οξείδιο της πύλης που προκαλείται από υπερβολική τάση. Η πραγματική τάση που μπορεί να αντέξει το οξείδιο πύλης είναι πολύ υψηλότερη από την ονομαστική τάση, αλλά θα ποικίλλει ανάλογα με τη διαδικασία κατασκευής.
Το πραγματικό οξείδιο πύλης μπορεί να αντέξει πολύ υψηλότερες τάσεις από την ονομαστική τάση, αλλά αυτό θα ποικίλλει ανάλογα με τη διαδικασία κατασκευής, επομένως η διατήρηση του VGS εντός της ονομαστικής τάσης θα διασφαλίσει την αξιοπιστία της εφαρμογής.
ID - Συνεχές ρεύμα διαρροής
Το ID ορίζεται ως το μέγιστο επιτρεπόμενο συνεχές ρεύμα συνεχούς ρεύματος στη μέγιστη ονομαστική θερμοκρασία διακλάδωσης, TJ(max) και θερμοκρασία επιφάνειας σωλήνα 25°C ή υψηλότερη. Αυτή η παράμετρος είναι συνάρτηση της ονομαστικής θερμικής αντίστασης μεταξύ της διασταύρωσης και του περιβλήματος, RθJC, και της θερμοκρασίας της θήκης:
Οι απώλειες μεταγωγής δεν περιλαμβάνονται στο ID και είναι δύσκολο να διατηρηθεί η θερμοκρασία της επιφάνειας του σωλήνα στους 25°C (Tcase) για πρακτική χρήση. Επομένως, το πραγματικό ρεύμα μεταγωγής σε εφαρμογές σκληρής μεταγωγής είναι συνήθως λιγότερο από το μισό της βαθμολογίας ID @ TC = 25°C, συνήθως στην περιοχή από 1/3 έως 1/4. συμπληρωματικός.
Επιπλέον, το ID σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία μπορεί να εκτιμηθεί εάν χρησιμοποιηθεί θερμική αντίσταση JA, η οποία είναι μια πιο ρεαλιστική τιμή.
IDM - Ρεύμα αποστράγγισης ώθησης
Αυτή η παράμετρος αντικατοπτρίζει την ποσότητα του παλμικού ρεύματος που μπορεί να χειριστεί η συσκευή, η οποία είναι πολύ μεγαλύτερη από το συνεχές ρεύμα συνεχούς ρεύματος. Ο σκοπός του ορισμού του IDM είναι: η ωμική περιοχή της γραμμής. Για μια ορισμένη τάση πύλης-πηγής, ηMOSFETάγει με ένα μέγιστο ρεύμα αποστράγγισης παρόν
ρεύμα. Όπως φαίνεται στο σχήμα, για μια δεδομένη τάση πηγής πύλης, εάν το σημείο λειτουργίας βρίσκεται στη γραμμική περιοχή, μια αύξηση στο ρεύμα αποστράγγισης αυξάνει την τάση της πηγής αποστράγγισης, γεγονός που αυξάνει τις απώλειες αγωγιμότητας. Η παρατεταμένη λειτουργία σε υψηλή ισχύ θα έχει ως αποτέλεσμα τη βλάβη της συσκευής. Για το λόγο αυτό
Επομένως, το ονομαστικό IDM πρέπει να ρυθμιστεί κάτω από την περιοχή στις τυπικές τάσεις κίνησης πύλης. Το σημείο αποκοπής της περιοχής βρίσκεται στη διασταύρωση του Vgs και της καμπύλης.
Επομένως, πρέπει να οριστεί ένα ανώτερο όριο πυκνότητας ρεύματος για να αποφευχθεί η υπερβολική ζέστη και η καύση του τσιπ. Αυτό γίνεται ουσιαστικά για να αποτραπεί η υπερβολική ροή ρεύματος μέσω των καλωδίων συσκευασίας, καθώς σε ορισμένες περιπτώσεις η "ασθενέστερη σύνδεση" σε ολόκληρο το τσιπ δεν είναι το τσιπ, αλλά οι αγωγοί συσκευασίας.
Λαμβάνοντας υπόψη τους περιορισμούς των θερμικών επιδράσεων στο IDM, η αύξηση της θερμοκρασίας εξαρτάται από το πλάτος του παλμού, το χρονικό διάστημα μεταξύ των παλμών, τη διάχυση θερμότητας, το RDS(on) και την κυματομορφή και το πλάτος του ρεύματος παλμού. Η απλή ικανοποίηση ότι το ρεύμα παλμού δεν υπερβαίνει το όριο IDM δεν εγγυάται ότι η θερμοκρασία διακλάδωσης
δεν υπερβαίνει τη μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή. Η θερμοκρασία διασταύρωσης υπό παλμικό ρεύμα μπορεί να εκτιμηθεί με αναφορά στη συζήτηση της παροδικής θερμικής αντίστασης στο Θερμικές και Μηχανικές Ιδιότητες.
PD - Συνολική επιτρεπόμενη απαγωγή ισχύος καναλιού
Η συνολική επιτρεπόμενη απαγωγή ισχύος καναλιού βαθμονομεί τη μέγιστη απαγωγή ισχύος που μπορεί να διαχέεται από τη συσκευή και μπορεί να εκφραστεί ως συνάρτηση της μέγιστης θερμοκρασίας διασταύρωσης και της θερμικής αντίστασης σε θερμοκρασία θήκης 25°C.
TJ, TSTG - Εύρος θερμοκρασίας περιβάλλοντος λειτουργίας και αποθήκευσης
Αυτές οι δύο παράμετροι βαθμονομούν το εύρος θερμοκρασίας της διασταύρωσης που επιτρέπεται από το περιβάλλον λειτουργίας και αποθήκευσης της συσκευής. Αυτό το εύρος θερμοκρασίας έχει ρυθμιστεί ώστε να καλύπτει την ελάχιστη διάρκεια ζωής της συσκευής. Η διασφάλιση ότι η συσκευή λειτουργεί εντός αυτού του εύρους θερμοκρασίας θα παρατείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής της.
EAS-Ενέργεια διάσπασης χιονοστιβάδας ενός παλμού
Εάν η υπέρβαση τάσης (συνήθως λόγω ρεύματος διαρροής και αδέσποτης επαγωγής) δεν υπερβαίνει την τάση διάσπασης, η συσκευή δεν θα υποστεί βλάβη χιονοστιβάδας και επομένως δεν χρειάζεται τη δυνατότητα εξάλειψης της βλάβης χιονοστιβάδας. Η ενέργεια διάσπασης χιονοστιβάδας βαθμονομεί την παροδική υπέρβαση που μπορεί να ανεχθεί η συσκευή.
Η ενέργεια διάσπασης χιονοστιβάδας καθορίζει την ασφαλή τιμή της παροδικής τάσης υπέρβασης που μπορεί να ανεχθεί μια συσκευή και εξαρτάται από την ποσότητα ενέργειας που πρέπει να διασκορπιστεί για να συμβεί διάσπαση χιονοστιβάδας.
Μια συσκευή που καθορίζει μια βαθμολογία ενέργειας κατάρρευσης χιονοστιβάδας συνήθως ορίζει επίσης μια βαθμολογία EAS, η οποία είναι παρόμοια σε νόημα με την αξιολόγηση UIS και ορίζει πόση ενέργεια αντίστροφης βλάβης χιονοστιβάδας μπορεί να απορροφήσει με ασφάλεια η συσκευή.
Το L είναι η τιμή αυτεπαγωγής και το iD είναι το ρεύμα αιχμής που ρέει στον επαγωγέα, το οποίο μετατρέπεται απότομα σε ρεύμα αποστράγγισης στη συσκευή μέτρησης. Η τάση που παράγεται στο πηνίο υπερβαίνει την τάση διάσπασης του MOSFET και θα έχει ως αποτέλεσμα τη διάσπαση της χιονοστιβάδας. Όταν συμβεί κατάρρευση χιονοστιβάδας, το ρεύμα στον επαγωγέα θα ρέει μέσω της συσκευής MOSFET, ακόμη και ανMOSFETείναι απενεργοποιημένο. Η ενέργεια που αποθηκεύεται στο πηνίο είναι παρόμοια με την ενέργεια που αποθηκεύεται στον αδέσποτο πηνίο και διαχέεται από το MOSFET.
Όταν τα MOSFET συνδέονται παράλληλα, οι τάσεις διακοπής είναι σχεδόν ίδιες μεταξύ των συσκευών. Αυτό που συμβαίνει συνήθως είναι ότι μια συσκευή είναι η πρώτη που αντιμετωπίζει βλάβη χιονοστιβάδας και όλα τα επακόλουθα ρεύματα διάσπασης χιονοστιβάδων (ενέργεια) ρέουν μέσω αυτής της συσκευής.
EAR - Ενέργεια Επαναλαμβανόμενης Χιονοστιβάδας
Η ενέργεια της επαναλαμβανόμενης χιονοστιβάδας έχει γίνει ένα "βιομηχανικό πρότυπο", αλλά χωρίς να ρυθμίσετε τη συχνότητα, άλλες απώλειες και την ποσότητα ψύξης, αυτή η παράμετρος δεν έχει νόημα. Η κατάσταση απαγωγής θερμότητας (ψύξη) συχνά διέπει την επαναλαμβανόμενη ενέργεια χιονοστιβάδας. Είναι επίσης δύσκολο να προβλεφθεί το επίπεδο ενέργειας που παράγεται από την κατάρρευση χιονοστιβάδων.
Είναι επίσης δύσκολο να προβλεφθεί το επίπεδο ενέργειας που παράγεται από την κατάρρευση χιονοστιβάδων.
Το πραγματικό νόημα της βαθμολογίας EAR είναι η βαθμονόμηση της επαναλαμβανόμενης ενέργειας διάσπασης της χιονοστιβάδας που μπορεί να αντέξει η συσκευή. Αυτός ο ορισμός προϋποθέτει ότι δεν υπάρχει περιορισμός στη συχνότητα έτσι ώστε η συσκευή να μην υπερθερμαίνεται, κάτι που είναι ρεαλιστικό για οποιαδήποτε συσκευή όπου μπορεί να προκύψει βλάβη χιονοστιβάδας.
Είναι καλή ιδέα να μετρήσετε τη θερμοκρασία της συσκευής σε λειτουργία ή της ψύκτρας για να δείτε εάν η συσκευή MOSFET υπερθερμαίνεται κατά την επαλήθευση της σχεδίασης της συσκευής, ειδικά για συσκευές όπου είναι πιθανό να συμβεί βλάβη από χιονοστιβάδα.
IAR - Ρεύμα κατανομής χιονοστιβάδων
Για ορισμένες συσκευές, η τάση του τρέχοντος καθορισμένου άκρου στο τσιπ κατά τη διάρκεια της κατάρρευσης χιονοστιβάδας απαιτεί να είναι περιορισμένος το ρεύμα χιονοστιβάδας IAR. Με αυτόν τον τρόπο, το ρεύμα χιονοστιβάδας γίνεται το "ψιλά γράμματα" της προδιαγραφής ενέργειας κατάρρευσης χιονοστιβάδας. αποκαλύπτει την πραγματική ικανότητα της συσκευής.
Μέρος ΙΙ Στατικός Ηλεκτρικός Χαρακτηρισμός
V(BR)DSS: Τάση βλάβης πηγής αποστράγγισης (Τάση καταστροφής)
Το V(BR)DSS (μερικές φορές ονομάζεται VBDSS) είναι η τάση πηγής αποστράγγισης στην οποία το ρεύμα που ρέει μέσω της αποχέτευσης φτάνει μια συγκεκριμένη τιμή σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία και με την πηγή πύλης βραχυκυκλωμένη. Η τάση της πηγής αποστράγγισης σε αυτή την περίπτωση είναι η τάση διάσπασης της χιονοστιβάδας.
Το V(BR)DSS είναι ένας θετικός συντελεστής θερμοκρασίας και σε χαμηλές θερμοκρασίες το V(BR)DSS είναι μικρότερο από τη μέγιστη ονομαστική τάση της πηγής αποστράγγισης στους 25°C. Στους -50°C, το V(BR)DSS είναι μικρότερο από τη μέγιστη ονομαστική τάση της πηγής αποστράγγισης στους -50°C. Στους -50°C, το V(BR)DSS είναι περίπου το 90% της μέγιστης ονομαστικής τάσης πηγής αποστράγγισης στους 25°C.
VGS(th), VGS(off): Οριακή τάση
Το VGS(th) είναι η τάση στην οποία η προστιθέμενη τάση πηγής πύλης μπορεί να προκαλέσει την αποχέτευση να αρχίσει να έχει ρεύμα ή το ρεύμα να εξαφανίζεται όταν το MOSFET είναι απενεργοποιημένο και οι συνθήκες για τη δοκιμή (ρεύμα αποστράγγισης, τάση πηγής αποστράγγισης, διασταύρωση θερμοκρασία) καθορίζονται επίσης. Κανονικά, όλες οι συσκευές πύλης MOS έχουν διαφορετικές
οι τάσεις κατωφλίου θα είναι διαφορετικές. Επομένως, καθορίζεται το εύρος διακύμανσης του VGS(th). Το VGS(th) είναι ένας αρνητικός συντελεστής θερμοκρασίας, όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, ηMOSFETθα ανάψει σε σχετικά χαμηλή τάση πηγής πύλης.
RDS(on): On-resistance
Το RDS(on) είναι η αντίσταση της πηγής αποστράγγισης που μετράται σε συγκεκριμένο ρεύμα αποστράγγισης (συνήθως το μισό του ρεύματος ID), τάση πύλης πηγής και 25°C. Το RDS(on) είναι η αντίσταση της πηγής αποστράγγισης που μετράται σε συγκεκριμένο ρεύμα αποστράγγισης (συνήθως το μισό του ρεύματος ID), τάση πύλης πηγής και 25°C.
IDSS: ρεύμα αποστράγγισης μηδενικής τάσης πύλης
Το IDSS είναι το ρεύμα διαρροής μεταξύ της αποστράγγισης και της πηγής σε μια συγκεκριμένη τάση πηγής αποστράγγισης όταν η τάση της πηγής πύλης είναι μηδέν. Εφόσον το ρεύμα διαρροής αυξάνεται με τη θερμοκρασία, το IDSS καθορίζεται τόσο σε θερμοκρασία δωματίου όσο και σε υψηλές θερμοκρασίες. Η διαρροή ισχύος λόγω ρεύματος διαρροής μπορεί να υπολογιστεί πολλαπλασιάζοντας το IDSS με την τάση μεταξύ των πηγών αποστράγγισης, η οποία είναι συνήθως αμελητέα.
IGSS - Ρεύμα διαρροής πηγής πύλης
Το IGSS είναι το ρεύμα διαρροής που διαρρέει την πύλη σε μια συγκεκριμένη τάση πηγής πύλης.
Μέρος III Δυναμικά Ηλεκτρικά Χαρακτηριστικά
Ciss : Χωρητικότητα εισόδου
Η χωρητικότητα μεταξύ της πύλης και της πηγής, που μετράται με ένα σήμα AC με βραχυκύκλωμα της αποστράγγισης στην πηγή, είναι η χωρητικότητα εισόδου. Το Ciss σχηματίζεται συνδέοντας την χωρητικότητα αποστράγγισης πύλης, Cgd, και τη χωρητικότητα της πηγής πύλης, Cgs, παράλληλα ή Ciss = Cgs + Cgd. Η συσκευή ενεργοποιείται όταν η χωρητικότητα εισόδου φορτίζεται σε μια τάση κατωφλίου και απενεργοποιείται όταν εκφορτιστεί σε μια συγκεκριμένη τιμή. Επομένως, το κύκλωμα του οδηγού και το Ciss έχουν άμεσο αντίκτυπο στην καθυστέρηση ενεργοποίησης και απενεργοποίησης της συσκευής.
Coss : Χωρητικότητα εξόδου
Η χωρητικότητα εξόδου είναι η χωρητικότητα μεταξύ της αποστράγγισης και της πηγής που μετράται με ένα σήμα εναλλασσόμενου ρεύματος όταν η πηγή πύλης είναι βραχυκυκλωμένη, το Coss σχηματίζεται παραλληλίζοντας τη χωρητικότητα πηγής αποστράγγισης Cds και την χωρητικότητα πύλης-αποχέτευσης Cgd ή Coss = Cds + Cgd. Για εφαρμογές soft-switching, το Coss είναι πολύ σημαντικό γιατί μπορεί να προκαλέσει συντονισμό στο κύκλωμα.
Crss : Αντίστροφη χωρητικότητα μεταφοράς
Η χωρητικότητα που μετράται μεταξύ της αποστράγγισης και της πύλης με την πηγή γειωμένη είναι η χωρητικότητα αντίστροφης μεταφοράς. Η χωρητικότητα αντίστροφης μεταφοράς είναι ισοδύναμη με την χωρητικότητα αποστράγγισης πύλης, Cres = Cgd, και συχνά ονομάζεται χωρητικότητα Miller, η οποία είναι μία από τις πιο σημαντικές παραμέτρους για τους χρόνους ανόδου και πτώσης ενός διακόπτη.
Είναι μια σημαντική παράμετρος για τους χρόνους ανόδου και πτώσης μεταγωγής και επηρεάζει επίσης τον χρόνο καθυστέρησης απενεργοποίησης. Η χωρητικότητα μειώνεται καθώς αυξάνεται η τάση αποστράγγισης, ειδικά η χωρητικότητα εξόδου και η χωρητικότητα αντίστροφης μεταφοράς.
Qgs, Qgd και Qg: Gate Charge
Η τιμή φόρτισης πύλης αντανακλά το φορτίο που είναι αποθηκευμένο στον πυκνωτή μεταξύ των ακροδεκτών. Δεδομένου ότι το φορτίο στον πυκνωτή αλλάζει με την τάση τη στιγμή της μεταγωγής, η επίδραση της φόρτισης πύλης λαμβάνεται συχνά υπόψη κατά το σχεδιασμό κυκλωμάτων οδήγησης πύλης.
Το Qgs είναι το φορτίο από το 0 στο πρώτο σημείο καμπής, το Qgd είναι το τμήμα από το πρώτο στο δεύτερο σημείο καμπής (ονομάζεται επίσης φορτίο "Miller") και το Qg είναι το τμήμα από το 0 έως το σημείο όπου το VGS ισούται με μια συγκεκριμένη μονάδα δίσκου δυναμικό.
Οι αλλαγές στο ρεύμα διαρροής και στην τάση της πηγής διαρροής έχουν σχετικά μικρή επίδραση στην τιμή φόρτισης της πύλης και το φορτίο πύλης δεν αλλάζει με τη θερμοκρασία. Οι συνθήκες δοκιμής καθορίζονται. Στο φύλλο δεδομένων εμφανίζεται ένα γράφημα της φόρτισης πύλης, συμπεριλαμβανομένων των αντίστοιχων καμπυλών μεταβολής φόρτισης πύλης για σταθερό ρεύμα διαρροής και μεταβαλλόμενη τάση πηγής διαρροής.
Οι αντίστοιχες καμπύλες μεταβολής φόρτισης πύλης για σταθερό ρεύμα αποστράγγισης και μεταβαλλόμενη τάση πηγής αποστράγγισης περιλαμβάνονται στα φύλλα δεδομένων. Στο γράφημα, η τάση του οροπεδίου VGS(pl) αυξάνεται λιγότερο με την αύξηση του ρεύματος (και μειώνεται με τη μείωση του ρεύματος). Η τάση οροπεδίου είναι επίσης ανάλογη με την τάση κατωφλίου, επομένως μια διαφορετική τάση κατωφλίου θα παράγει διαφορετική τάση οροπεδίου.
δυναμικό.
Το παρακάτω διάγραμμα είναι πιο αναλυτικό και εφαρμοσμένο:
td(on) : έγκαιρος χρόνος καθυστέρησης
Ο χρόνος καθυστέρησης στην ώρα είναι ο χρόνος από τη στιγμή που η τάση της πηγής πύλης αυξάνεται στο 10% της τάσης κίνησης της πύλης έως τη στιγμή που το ρεύμα διαρροής αυξάνεται στο 10% του καθορισμένου ρεύματος.
td(off) : Απενεργοποίηση χρόνος καθυστέρησης
Ο χρόνος καθυστέρησης απενεργοποίησης είναι ο χρόνος που μεσολάβησε από τη στιγμή που η τάση της πηγής πύλης πέσει στο 90% της τάσης κίνησης της πύλης έως τη στιγμή που το ρεύμα διαρροής πέσει στο 90% του καθορισμένου ρεύματος. Αυτό δείχνει την καθυστέρηση που σημειώθηκε πριν μεταφερθεί το ρεύμα στο φορτίο.
tr : Ώρα ανόδου
Ο χρόνος ανόδου είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να ανέβει το ρεύμα αποστράγγισης από 10% σε 90%.
tf: Ώρα πτώσης
Ο χρόνος πτώσης είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να πέσει το ρεύμα αποστράγγισης από 90% σε 10%.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-15-2024
