Емкость затвора, сопротивление открытого состояния и другие параметры МОП-транзисторов

I. Емкость затвора

Емкость затвора в основном включает входную емкость (Ciss), выходную емкость (Coss) и емкость обратной передачи (Crss, также известную как емкость Миллера).

 

Входная емкость (СНПЧ):

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Входная емкость представляет собой общую емкость между затвором, истоком и стоком и состоит из емкости затвора-исток (Cgs) и емкости затвор-сток (Cgd), соединенных параллельно, т. е. Ciss = Cgs + Cgd.

 

Функция: входная емкость влияет на скорость переключения МОП-транзистора. Когда входная емкость зарядится до порогового напряжения, устройство можно будет включить; разрядившись до определенного значения, устройство можно выключить. Следовательно, схема управления и СНПЧ оказывают прямое влияние на задержку включения и выключения устройства.

 

Выходная емкость (Coss):

Определение: Выходная емкость представляет собой общую емкость между стоком и истоком и состоит из емкости сток-исток (Cds) и емкости затвор-сток (Cgd), соединенных параллельно, т. е. Coss = Cds + Cgd.

 

Роль: В приложениях с мягким переключением Coss очень важен, поскольку может вызвать резонанс в цепи.

 

Емкость обратной передачи (Crss):

Определение: Емкость обратной передачи эквивалентна емкости затвора-стока (Cgd) и часто называется емкостью Миллера.

 

Роль: Емкость обратной передачи является важным параметром для времени нарастания и спада переключателя, а также влияет на время задержки выключения. Значение емкости уменьшается по мере увеличения напряжения сток-исток.

II. Сопротивление включения (Rds(on))

 

Определение: Сопротивление открытого состояния — это сопротивление между истоком и стоком МОП-транзистора во включенном состоянии при определенных условиях (например, при определенном токе утечки, напряжении на затворе и температуре).

 

Факторы влияния: Сопротивление включения не является фиксированной величиной, на него влияет температура: чем выше температура, тем больше Rds(on). Кроме того, чем выше выдерживаемое напряжение, чем толще внутренняя структура МОП-транзистора, тем выше соответствующее сопротивление открытого состояния.

 

 

Важно: При проектировании импульсного источника питания или схемы драйвера необходимо учитывать сопротивление открытого состояния МОП-транзистора, поскольку ток, протекающий через МОП-транзистор, будет потреблять энергию на этом сопротивлении, и эта часть потребляемой энергии называется включением. потеря сопротивления. Выбор МОП-транзистора с низким сопротивлением открытого состояния может уменьшить потери на сопротивление открытого типа.

 

В-третьих, другие важные параметры

Помимо емкости затвора и сопротивления открытого состояния, МОП-транзистор имеет некоторые другие важные параметры, такие как:

V(BR)DSS (напряжение пробоя источника стока):Напряжение истока стока, при котором ток, протекающий через сток, достигает определенного значения при определенной температуре и при коротком замыкании истока затвора. При превышении этого значения трубка может быть повреждена.

 

VGS(th) (пороговое напряжение):Напряжение затвора, необходимое для того, чтобы между истоком и стоком начал формироваться проводящий канал. Для стандартных N-канальных МОП-транзисторов напряжение VT составляет от 3 до 6 В.

 

ID (Максимальный непрерывный ток стока):Максимальный непрерывный постоянный ток, который может допускаться микросхемой при максимальной номинальной температуре перехода.

 

IDM (Максимальный импульсный ток стока):Отражает уровень импульсного тока, который может выдержать устройство, при этом импульсный ток намного выше, чем непрерывный постоянный ток.

 

PD (максимальная рассеиваемая мощность):устройство может рассеивать максимальную потребляемую мощность.

 

Подводя итог, можно сказать, что емкость затвора, сопротивление открытого состояния и другие параметры MOSFET имеют решающее значение для его производительности и применения, и их необходимо выбирать и проектировать в соответствии с конкретными сценариями и требованиями применения.