Πρόσφατα, όταν πολλοί πελάτες έρχονται στο Olukey για να συμβουλευτούν σχετικά με τα MOSFET, θα κάνουν μια ερώτηση, πώς να επιλέξετε ένα κατάλληλο MOSFET; Σχετικά με αυτήν την ερώτηση, ο Olukey θα το απαντήσει για όλους.
Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να κατανοήσουμε την αρχή του MOSFET. Οι λεπτομέρειες του MOSFET παρουσιάζονται αναλυτικά στο προηγούμενο άρθρο «Τι είναι το τρανζίστορ εφέ πεδίου MOS». Εάν εξακολουθείτε να είστε ασαφείς, μπορείτε να το μάθετε πρώτα. Με απλά λόγια, το MOSFET ανήκει σε εξαρτήματα ημιαγωγών ελεγχόμενης τάσης και έχουν τα πλεονεκτήματα της υψηλής αντίστασης εισόδου, χαμηλού θορύβου, χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, μεγάλου δυναμικού εύρους, εύκολης ενσωμάτωσης, χωρίς δευτερεύουσα βλάβη και μεγάλου εύρους ασφαλούς λειτουργίας.
Λοιπόν, πώς πρέπει να επιλέξουμε το σωστόMOSFET?
1. Καθορίστε εάν θα χρησιμοποιήσετε MOSFET καναλιού N ή καναλιού P
Αρχικά, θα πρέπει πρώτα να καθορίσουμε εάν θα χρησιμοποιήσουμε MOSFET καναλιού N ή P, όπως φαίνεται παρακάτω:
Όπως φαίνεται από το παραπάνω σχήμα, υπάρχουν προφανείς διαφορές μεταξύ των MOSFET N-καναλιού και P-καναλιού. Για παράδειγμα, όταν ένα MOSFET είναι γειωμένο και το φορτίο συνδέεται με την τάση διακλάδωσης, το MOSFET σχηματίζει έναν πλευρικό διακόπτη υψηλής τάσης. Αυτή τη στιγμή, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένα MOSFET N-καναλιού. Αντίθετα, όταν το MOSFET είναι συνδεδεμένο στο δίαυλο και το φορτίο είναι γειωμένο, χρησιμοποιείται ένας διακόπτης χαμηλής πλευράς. Τα MOSFET καναλιού P χρησιμοποιούνται γενικά σε μια συγκεκριμένη τοπολογία, η οποία οφείλεται επίσης σε ζητήματα κίνησης τάσης.
2. Επιπλέον τάση και επιπλέον ρεύμα του MOSFET
(1). Προσδιορίστε την πρόσθετη τάση που απαιτείται από το MOSFET
Δεύτερον, θα προσδιορίσουμε περαιτέρω την πρόσθετη τάση που απαιτείται για την κίνηση τάσης ή τη μέγιστη τάση που μπορεί να δεχθεί η συσκευή. Όσο μεγαλύτερη είναι η πρόσθετη τάση του MOSFET. Αυτό σημαίνει ότι όσο μεγαλύτερες είναι οι απαιτήσεις του MOSFETVDS που πρέπει να επιλεγούν, είναι ιδιαίτερα σημαντικό να γίνονται διαφορετικές μετρήσεις και επιλογές με βάση τη μέγιστη τάση που μπορεί να δεχθεί το MOSFET. Φυσικά, γενικά, ο φορητός εξοπλισμός είναι 20V, η τροφοδοσία FPGA είναι 20~30V και τα 85~220VAC είναι 450~600V. Το MOSFET που παράγεται από τη WINSOK έχει ισχυρή αντίσταση τάσης και ευρύ φάσμα εφαρμογών και προτιμάται από την πλειοψηφία των χρηστών. Εάν έχετε οποιεσδήποτε ανάγκες, επικοινωνήστε με την ηλεκτρονική εξυπηρέτηση πελατών.
(2) Προσδιορίστε το πρόσθετο ρεύμα που απαιτείται από το MOSFET
Όταν επιλέγονται επίσης οι συνθήκες ονομαστικής τάσης, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί το ονομαστικό ρεύμα που απαιτείται από το MOSFET. Το λεγόμενο ονομαστικό ρεύμα είναι στην πραγματικότητα το μέγιστο ρεύμα που μπορεί να αντέξει το φορτίο MOS υπό οποιεσδήποτε συνθήκες. Παρόμοια με την κατάσταση της τάσης, βεβαιωθείτε ότι το MOSFET που επιλέγετε μπορεί να χειριστεί ένα συγκεκριμένο ποσό επιπλέον ρεύματος, ακόμη και όταν το σύστημα δημιουργεί αιχμές ρεύματος. Δύο τρέχουσες συνθήκες που πρέπει να ληφθούν υπόψη είναι τα συνεχή μοτίβα και οι αιχμές παλμών. Στη λειτουργία συνεχούς αγωγιμότητας, το MOSFET βρίσκεται σε σταθερή κατάσταση, όταν το ρεύμα συνεχίζει να ρέει μέσω της συσκευής. Η ακίδα παλμού αναφέρεται σε μια μικρή ποσότητα υπέρτασης (ή ρεύμα αιχμής) που ρέει μέσω της συσκευής. Μόλις καθοριστεί το μέγιστο ρεύμα στο περιβάλλον, χρειάζεται μόνο να επιλέξετε απευθείας μια συσκευή που μπορεί να αντέξει ένα συγκεκριμένο μέγιστο ρεύμα.
Μετά την επιλογή του πρόσθετου ρεύματος, πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη η κατανάλωση αγωγιμότητας. Σε πραγματικές καταστάσεις, το MOSFET δεν είναι μια πραγματική συσκευή επειδή η κινητική ενέργεια καταναλώνεται κατά τη διαδικασία αγωγιμότητας της θερμότητας, η οποία ονομάζεται απώλεια αγωγιμότητας. Όταν το MOSFET είναι «on», λειτουργεί σαν μια μεταβλητή αντίσταση, η οποία καθορίζεται από το RDS(ON) της συσκευής και αλλάζει σημαντικά με τη μέτρηση. Η κατανάλωση ισχύος του μηχανήματος μπορεί να υπολογιστεί με Iload2×RDS(ON). Δεδομένου ότι η αντίσταση επιστροφής αλλάζει με τη μέτρηση, η κατανάλωση ισχύος θα αλλάξει επίσης ανάλογα. Όσο υψηλότερη είναι η τάση VGS που εφαρμόζεται στο MOSFET, τόσο μικρότερο θα είναι το RDS(ON). αντίστροφα, τόσο υψηλότερο θα είναι το RDS(ON). Σημειώστε ότι η αντίσταση RDS(ON) μειώνεται ελαφρώς με το ρεύμα. Οι αλλαγές κάθε ομάδας ηλεκτρικών παραμέτρων για την αντίσταση RDS (ON) βρίσκονται στον πίνακα επιλογής προϊόντων του κατασκευαστή.
3. Προσδιορίστε τις απαιτήσεις ψύξης που απαιτούνται από το σύστημα
Η επόμενη προϋπόθεση που πρέπει να κριθεί είναι οι απαιτήσεις απαγωγής θερμότητας που απαιτούνται από το σύστημα. Σε αυτήν την περίπτωση, πρέπει να ληφθούν υπόψη δύο πανομοιότυπες καταστάσεις, δηλαδή η χειρότερη περίπτωση και η πραγματική κατάσταση.
Όσον αφορά τη διάχυση θερμότητας MOSFET,Olukeyδίνει προτεραιότητα στη λύση στο χειρότερο σενάριο, επειδή ένα συγκεκριμένο αποτέλεσμα απαιτεί μεγαλύτερο ασφαλιστικό περιθώριο για να διασφαλιστεί ότι το σύστημα δεν θα αποτύχει. Υπάρχουν ορισμένα δεδομένα μετρήσεων που χρειάζονται προσοχή στο φύλλο δεδομένων MOSFET. η θερμοκρασία διακλάδωσης της συσκευής είναι ίση με τη μέτρηση της μέγιστης κατάστασης συν το γινόμενο της θερμικής αντίστασης και της απαγωγής ισχύος (θερμοκρασία σύνδεσης = μέτρηση μέγιστης κατάστασης + [θερμική αντίσταση × απαγωγή ισχύος] ). Η μέγιστη διασπορά ισχύος του συστήματος μπορεί να λυθεί σύμφωνα με έναν συγκεκριμένο τύπο, ο οποίος είναι ο ίδιος με τον I2×RDS (ON) εξ ορισμού. Έχουμε ήδη υπολογίσει το μέγιστο ρεύμα που θα περάσει από τη συσκευή και μπορούμε να υπολογίσουμε το RDS (ON) κάτω από διαφορετικές μετρήσεις. Επιπλέον, πρέπει να ληφθεί μέριμνα για την απαγωγή θερμότητας της πλακέτας κυκλώματος και του MOSFET της.
Η διάσπαση χιονοστιβάδας σημαίνει ότι η αντίστροφη τάση σε ένα ημι-υπεραγώγιμο εξάρτημα υπερβαίνει τη μέγιστη τιμή και σχηματίζει ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο που αυξάνει το ρεύμα στο εξάρτημα. Η αύξηση του μεγέθους του τσιπ θα βελτιώσει την ικανότητα αποτροπής της κατάρρευσης του ανέμου και τελικά θα βελτιώσει τη σταθερότητα του μηχανήματος. Επομένως, η επιλογή ενός μεγαλύτερου πακέτου μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά τις χιονοστιβάδες.
4. Προσδιορίστε την απόδοση μεταγωγής του MOSFET
Η τελική συνθήκη κρίσης είναι η απόδοση μεταγωγής του MOSFET. Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση μεταγωγής του MOSFET. Οι πιο σημαντικές είναι οι τρεις παράμετροι: ηλεκτρόδιο-αποχέτευση, πηγή ηλεκτροδίου και πηγή αποστράγγισης. Ο πυκνωτής φορτίζεται κάθε φορά που αλλάζει, πράγμα που σημαίνει ότι συμβαίνουν απώλειες μεταγωγής στον πυκνωτή. Επομένως, η ταχύτητα μεταγωγής του MOSFET θα μειωθεί, επηρεάζοντας έτσι την απόδοση της συσκευής. Επομένως, στη διαδικασία επιλογής του MOSFET, είναι επίσης απαραίτητο να κριθεί και να υπολογιστεί η συνολική απώλεια της συσκευής κατά τη διαδικασία μεταγωγής. Είναι απαραίτητο να υπολογιστεί η απώλεια κατά τη διαδικασία ενεργοποίησης (Eon) και η απώλεια κατά τη διαδικασία απενεργοποίησης. (Εοφ). Η συνολική ισχύς του διακόπτη MOSFET μπορεί να εκφραστεί με την ακόλουθη εξίσωση: Psw = (Eon + Eoff) × συχνότητα μεταγωγής. Η φόρτιση πύλης (Qgd) έχει τη μεγαλύτερη επίδραση στην απόδοση μεταγωγής.
Συνοψίζοντας, για να επιλέξετε το κατάλληλο MOSFET, η αντίστοιχη κρίση θα πρέπει να γίνει από τέσσερις πτυχές: την επιπλέον τάση και επιπλέον ρεύμα του MOSFET καναλιού N ή του MOSFET καναλιού P, τις απαιτήσεις απαγωγής θερμότητας του συστήματος της συσκευής και την απόδοση μεταγωγής του MOSFET.
Αυτό είναι όλο για σήμερα για το πώς να επιλέξετε το σωστό MOSFET. Ελπίζω ότι μπορεί να σας βοηθήσει.
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-12-2023
