В последнее время, когда многие клиенты приходят в Olukey за консультацией по МОП-транзисторам, они задают вопрос: как выбрать подходящий МОП-транзистор?Что касается этого вопроса, Олукей ответит на него каждому.
Прежде всего, нам нужно понять принцип работы МОП-транзистора.Подробности о MOSFET подробно представлены в предыдущей статье «Что такое полевой МОП-транзистор».Если вам все еще неясно, вы можете сначала узнать об этом.Проще говоря, MOSFET относится к полупроводниковым компонентам, управляемым напряжением, и имеет такие преимущества, как высокое входное сопротивление, низкий уровень шума, низкое энергопотребление, большой динамический диапазон, простота интеграции, отсутствие вторичного пробоя и большой безопасный рабочий диапазон.
Итак, как же нам выбрать правильноеМОП-транзистор?
1. Определите, использовать ли N-канальный или P-канальный МОП-транзистор.
Во-первых, мы должны сначала определить, использовать ли N-канальный или P-канальный МОП-транзистор, как показано ниже:
Как видно из рисунка выше, существуют очевидные различия между N-канальными и P-канальными МОП-транзисторами.Например, когда МОП-транзистор заземлен, а нагрузка подключена к напряжению ветви, МОП-транзистор образует переключатель на стороне высокого напряжения.В это время следует использовать N-канальный МОП-транзистор.И наоборот, когда МОП-транзистор подключен к шине, а нагрузка заземлена, используется переключатель низкого уровня.МОП-транзисторы с P-каналом обычно используются в определенной топологии, что также обусловлено соображениями управления напряжением.
2. Дополнительное напряжение и дополнительный ток MOSFET.
(1).Определите дополнительное напряжение, необходимое для MOSFET.
Во-вторых, далее определим дополнительное напряжение, необходимое для привода напряжения, или максимальное напряжение, которое может принять устройство.Чем больше дополнительное напряжение МОП-транзистора.Это означает, что чем выше требования к MOSFETVDS, которые необходимо выбрать, тем особенно важно выполнять различные измерения и выбор на основе максимального напряжения, которое может принять МОП-транзистор.Конечно, обычно портативное оборудование имеет напряжение 20 В, источник питания FPGA — 20–30 В, а напряжение 85–220 В переменного тока — 450–600 В.МОП-транзистор производства WINSOK обладает высокой устойчивостью к напряжению и широким спектром применения, и его предпочитает большинство пользователей.Если у вас есть какие-либо потребности, пожалуйста, свяжитесь со службой онлайн-обслуживания клиентов.
(2) Определите дополнительный ток, необходимый для MOSFET.
Когда также выбраны условия номинального напряжения, необходимо определить номинальный ток, требуемый MOSFET.Так называемый номинальный ток на самом деле представляет собой максимальный ток, который может выдержать МОП-нагрузка при любых обстоятельствах.Как и в случае с напряжением, убедитесь, что выбранный вами МОП-транзистор может выдержать определенное количество дополнительного тока, даже если система генерирует скачки тока.Двумя текущими условиями, которые следует учитывать, являются непрерывные шаблоны и всплески импульсов.В режиме непрерывной проводимости МОП-транзистор находится в устойчивом состоянии, когда ток продолжает течь через устройство.Всплеск импульса означает небольшой скачок (или пиковый ток), протекающий через устройство.После того как максимальный ток в окружающей среде определен, вам остается только непосредственно выбрать устройство, способное выдержать определенный максимальный ток.
После выбора дополнительного тока необходимо также учитывать потребление проводимости.В реальных ситуациях МОП-транзистор не является настоящим устройством, поскольку кинетическая энергия потребляется в процессе теплопроводности, что называется потерями проводимости.Когда МОП-транзистор включен, он действует как переменный резистор, значение которого определяется RDS(ON) устройства и значительно изменяется при измерении.Потребляемую мощность машины можно рассчитать по формуле Iload2×RDS(ON).Поскольку обратное сопротивление изменяется при измерении, соответственно будет меняться и потребляемая мощность.Чем выше напряжение VGS, приложенное к MOSFET, тем меньше будет RDS(ON);и наоборот, тем выше будет RDS(ON).Обратите внимание, что сопротивление RDS(ON) немного уменьшается с увеличением тока.С изменениями каждой группы электрических параметров резистора РДС (ВКЛ) можно ознакомиться в таблице выбора продукции производителя.
3. Определите требования к охлаждению, необходимые для системы.
Следующее условие, которое необходимо оценить, — это требования к отводу тепла, необходимые системе.В этом случае необходимо рассмотреть две идентичные ситуации, а именно наихудший случай и реальную ситуацию.
Что касается рассеивания тепла MOSFET,Олукейотдает приоритет решению наихудшего сценария, поскольку определенный эффект требует большей страховой маржи, чтобы гарантировать, что система не выйдет из строя.В таблице данных MOSFET есть некоторые данные измерений, которые требуют внимания;температура перехода устройства равна измеренному максимальному состоянию плюс произведению термического сопротивления и рассеиваемой мощности (температура перехода = измеренное максимальное состояние + [тепловое сопротивление × рассеиваемая мощность]).Максимальную рассеиваемую мощность системы можно определить по определенной формуле, которая по определению совпадает с I2×RDS (ON).Мы уже рассчитали максимальный ток, который пройдет через устройство, и можем рассчитать RDS (ON) при разных измерениях.Кроме того, необходимо позаботиться о рассеивании тепла печатной платы и ее МОП-транзистора.
Лавинный пробой означает, что обратное напряжение на полусверхпроводниковом компоненте превышает максимальное значение и образует сильное магнитное поле, увеличивающее ток в компоненте.Увеличение размера щепы улучшит способность предотвращать обрушение ветром и, в конечном итоге, улучшит стабильность машины.Таким образом, выбор более крупной упаковки может эффективно предотвратить сход лавин.
4. Определите коммутационную способность МОП-транзистора.
Окончательным условием оценки является коммутационная способность МОП-транзистора.Существует множество факторов, влияющих на коммутационные характеристики МОП-транзистора.Наиболее важными из них являются три параметра: электрод-сток, электрод-исток и сток-исток.Конденсатор заряжается каждый раз при переключении, а это означает, что в конденсаторе возникают коммутационные потери.Следовательно, скорость переключения MOSFET уменьшится, что повлияет на эффективность устройства.Поэтому в процессе выбора МОП-транзистора также необходимо оценить и рассчитать общие потери устройства в процессе переключения.Необходимо рассчитать потери в процессе включения (Eon) и потери в процессе выключения.(Эофф).Полную мощность МОП-транзистора можно выразить следующим уравнением: Psw = (Eon + Eoff) × частота переключения.Заряд затвора (Qgd) оказывает наибольшее влияние на эффективность переключения.
Подводя итог, чтобы выбрать соответствующий MOSFET, соответствующее решение должно быть сделано с учетом четырех аспектов: дополнительное напряжение и дополнительный ток N-канального MOSFET или P-канального MOSFET, требования к рассеиванию тепла системы устройства и характеристики переключения МОП-транзистор.
Вот и все на сегодня о том, как правильно выбрать МОП-транзистор.Я надеюсь, что это поможет вам.
Время публикации: 12 декабря 2023 г.
