MOSFET μικρής συσκευασίας

Όταν το MOSFET είναι συνδεδεμένο με το δίαυλο και τη γείωση φορτίου, χρησιμοποιείται ένας πλευρικός διακόπτης υψηλής τάσης. Συχνά κανάλι PMOSFETχρησιμοποιούνται σε αυτήν την τοπολογία, πάλι για λόγους κίνησης τάσης. Προσδιορισμός της τρέχουσας βαθμολογίας Το δεύτερο βήμα είναι να επιλέξετε την τρέχουσα βαθμολογία του MOSFET. Ανάλογα με τη δομή του κυκλώματος, αυτή η ονομαστική τιμή ρεύματος θα πρέπει να είναι το μέγιστο ρεύμα που μπορεί να αντέξει το φορτίο υπό όλες τις συνθήκες.

Παρόμοια με την περίπτωση της τάσης, ο σχεδιαστής πρέπει να διασφαλίσει ότι το επιλεγμένοMOSFETμπορεί να αντέξει αυτή την ονομαστική τιμή ρεύματος, ακόμη και όταν το σύστημα παράγει ρεύματα αιχμής. Οι δύο τρέχουσες περιπτώσεις που εξετάζονται είναι η συνεχής λειτουργία και οι αιχμές παλμού. Αυτή η παράμετρος αναφέρεται από το FDN304P DATASHEET, όπου το MOSFET βρίσκεται σε σταθερή κατάσταση σε λειτουργία συνεχούς αγωγιμότητας, όταν το ρεύμα ρέει συνεχώς μέσω της συσκευής.

Οι αιχμές παλμών είναι όταν υπάρχει μεγάλο κύμα (ή ακίδα) ρεύματος που διαρρέει τη συσκευή. Μόλις καθοριστεί το μέγιστο ρεύμα υπό αυτές τις συνθήκες, είναι απλώς θέμα άμεσης επιλογής μιας συσκευής που μπορεί να αντέξει αυτό το μέγιστο ρεύμα.

Αφού επιλέξετε το ονομαστικό ρεύμα, πρέπει επίσης να υπολογιστεί η απώλεια αγωγιμότητας. Στην πράξη, τα MOSFET δεν είναι ιδανικές συσκευές επειδή υπάρχει απώλεια ισχύος κατά τη διάρκεια της αγώγιμης διαδικασίας, η οποία ονομάζεται απώλεια αγωγιμότητας.

Το MOSFET λειτουργεί ως μεταβλητή αντίσταση όταν είναι "on", όπως προσδιορίζεται από το RDS(ON) της συσκευής, και ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τη θερμοκρασία. Η απαγωγή ισχύος της συσκευής μπορεί να υπολογιστεί από το Iload2 x RDS(ON) και εφόσον η αντίσταση ενεργοποίησης ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία, η απαγωγή ισχύος ποικίλλει αναλογικά. 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). Για τον σχεδιαστή του συστήματος, εδώ μπαίνουν στο παιχνίδι οι ανταλλαγές ανάλογα με την τάση του συστήματος. Για φορητά σχέδια, είναι ευκολότερο (και πιο συνηθισμένο) να χρησιμοποιούνται χαμηλότερες τάσεις, ενώ για βιομηχανικά σχέδια, υψηλότερες τάσεις.

Σημειώστε ότι η αντίσταση RDS(ON) αυξάνεται ελαφρώς με το ρεύμα. Παραλλαγές στις διάφορες ηλεκτρικές παραμέτρους της αντίστασης RDS(ON) μπορείτε να βρείτε στο φύλλο τεχνικών δεδομένων που παρέχεται από τον κατασκευαστή.

Προσδιορισμός θερμικών απαιτήσεων Το επόμενο βήμα για την επιλογή ενός MOSFET είναι ο υπολογισμός των θερμικών απαιτήσεων του συστήματος. Ο σχεδιαστής πρέπει να εξετάσει δύο διαφορετικά σενάρια, τη χειρότερη περίπτωση και την αληθινή περίπτωση. Συνιστάται να χρησιμοποιείται ο υπολογισμός για το χειρότερο σενάριο, καθώς αυτό το αποτέλεσμα παρέχει μεγαλύτερο περιθώριο ασφάλειας και διασφαλίζει ότι το σύστημα δεν θα αποτύχει.

Υπάρχουν επίσης ορισμένες μετρήσεις που πρέπει να γνωρίζετε στοMOSFETφύλλο δεδομένων? όπως η θερμική αντίσταση μεταξύ της ένωσης ημιαγωγών της συσκευασμένης συσκευής και του περιβάλλοντος περιβάλλοντος, και η μέγιστη θερμοκρασία διασταύρωσης. Η θερμοκρασία σύνδεσης της συσκευής είναι ίση με τη μέγιστη θερμοκρασία περιβάλλοντος συν το γινόμενο της θερμικής αντίστασης και της απαγωγής ισχύος (θερμοκρασία σύνδεσης = μέγιστη θερμοκρασία περιβάλλοντος + [θερμική αντίσταση x απαγωγή ισχύος]). Από αυτή την εξίσωση μπορεί να λυθεί η μέγιστη διασπορά ισχύος του συστήματος, η οποία είναι εξ ορισμού ίση με I2 x RDS(ON).

Δεδομένου ότι ο σχεδιαστής έχει καθορίσει το μέγιστο ρεύμα που θα περάσει από τη συσκευή, το RDS(ON) μπορεί να υπολογιστεί για διαφορετικές θερμοκρασίες. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι όταν ασχολείται με απλά θερμικά μοντέλα, ο σχεδιαστής πρέπει επίσης να λάβει υπόψη τη θερμοχωρητικότητα του περιβλήματος σύνδεσης ημιαγωγών/συσκευής και του περιβλήματος/περιβάλλοντος. δηλ. απαιτείται να μην ζεσταθούν αμέσως η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος και η συσκευασία.

Συνήθως, ένα PMOSFET, θα υπάρχει μια παρασιτική δίοδος, η λειτουργία της διόδου είναι να αποτρέπει την αντίστροφη σύνδεση πηγής-αποχέτευσης, για το PMOS, το πλεονέκτημα έναντι του NMOS είναι ότι η τάση ενεργοποίησης του μπορεί να είναι 0 και η διαφορά τάσης μεταξύ του Η τάση DS δεν είναι μεγάλη, ενώ το NMOS υπό προϋπόθεση απαιτεί το VGS να είναι μεγαλύτερο από το όριο, το οποίο θα οδηγήσει στον έλεγχο η τάση είναι αναπόφευκτα μεγαλύτερη από την απαιτούμενη τάση και θα υπάρξει περιττό πρόβλημα. Το PMOS επιλέγεται ως διακόπτης ελέγχου, υπάρχουν οι ακόλουθες δύο εφαρμογές: η πρώτη εφαρμογή, το PMOS για την εκτέλεση της επιλογής τάσης, όταν υπάρχει V8V, τότε η τάση παρέχεται από το V8V, το PMOS θα απενεργοποιηθεί, το VBAT δεν παρέχει τάση στο VSIN και όταν το V8V είναι χαμηλό, το VSIN τροφοδοτείται από 8V. Σημειώστε τη γείωση του R120, μιας αντίστασης που τραβάει σταθερά την τάση της πύλης προς τα κάτω για να διασφαλίσει τη σωστή ενεργοποίηση του PMOS, ένας κίνδυνος κατάστασης που σχετίζεται με την υψηλή σύνθετη αντίσταση πύλης που περιγράφηκε προηγουμένως.

Οι λειτουργίες των D9 και D10 είναι να αποτρέπουν την εφεδρική τάση και το D9 μπορεί να παραλειφθεί. Πρέπει να σημειωθεί ότι το DS του κυκλώματος αντιστρέφεται στην πραγματικότητα, έτσι ώστε η λειτουργία του σωλήνα μεταγωγής να μην μπορεί να επιτευχθεί με την αγωγή της προσαρτημένης διόδου, κάτι που θα πρέπει να σημειωθεί σε πρακτικές εφαρμογές. Σε αυτό το κύκλωμα, το σήμα ελέγχου PGC ελέγχει εάν το V4.2 τροφοδοτεί με ρεύμα το P_GPRS. Αυτό το κύκλωμα, οι ακροδέκτες πηγής και αποστράγγισης δεν συνδέονται με το αντίθετο, τα R110 και R113 υπάρχουν με την έννοια ότι το ρεύμα της πύλης ελέγχου R110 δεν είναι πολύ μεγάλο, η κανονικότητα της πύλης ελέγχου R113, η έλξη R113 για υψηλή, από το PMOS, αλλά επίσης μπορεί να θεωρηθεί ως pull-up στο σήμα ελέγχου, όταν οι εσωτερικές ακίδες MCU και pull-up, δηλαδή, η έξοδος της ανοιχτής αποστράγγισης όταν Η έξοδος δεν απομακρύνει το PMOS, αυτή τη στιγμή, το Θα χρειαστεί μια εξωτερική τάση για να δώσει το pull-up, οπότε η αντίσταση R113 παίζει δύο ρόλους. Το r110 μπορεί να είναι μικρότερο, έως 100 ohms μπορεί να είναι.

Τα MOSFET μικρού πακέτου έχουν έναν μοναδικό ρόλο.