Capacitância de porta, resistência e outros parâmetros de MOSFETs

I. Capacitância da porta

A capacitância de porta inclui principalmente capacitância de entrada (Ciss), capacitância de saída (Coss) e capacitância de transferência reversa (Crss, também conhecida como capacitância de Miller).

Capacitância de entrada (Ciss):

DEFINIÇÃO: A capacitância de entrada é a capacitância total entre a porta e a fonte e o dreno, e consiste na capacitância da porta fonte (Cgs) e na capacitância da porta dreno (Cgd) conectadas em paralelo, ou seja, Ciss = Cgs + Cgd.

Função: A capacitância de entrada afeta a velocidade de comutação do MOSFET. Quando a capacitância de entrada é carregada até uma tensão limite, o dispositivo pode ser ligado; descarregado até um determinado valor, o dispositivo pode ser desligado. Portanto, o circuito de acionamento e o Ciss têm impacto direto no atraso de ativação e desligamento do dispositivo.

Capacitância de saída (Coss):

Definição: A capacitância de saída é a capacitância total entre o dreno e a fonte, e consiste na capacitância dreno-fonte (Cds) e na capacitância gate-dreno (Cgd) em paralelo, ou seja, Coss = Cds + Cgd.

Função: Em aplicações de comutação suave, Coss é muito importante porque pode causar ressonância no circuito.

Capacitância de transmissão reversa (Crss):

Definição: A capacitância de transferência reversa é equivalente à capacitância de dreno de porta (Cgd) e é frequentemente chamada de capacitância de Miller.

Função: A capacitância de transferência reversa é um parâmetro importante para os tempos de subida e descida da chave e também afeta o tempo de atraso de desligamento. O valor da capacitância diminui à medida que a tensão da fonte de drenagem aumenta.

II. Na resistência (Rds(on))

Definição: Resistência ligada é a resistência entre a fonte e o dreno de um MOSFET no estado ligado sob condições específicas (por exemplo, corrente de fuga específica, tensão de porta e temperatura).

Fatores de influência: A resistência On não é um valor fixo, é afetada pela temperatura, quanto maior a temperatura, maior o Rds(on). Além disso, quanto maior for a tensão suportável, mais espessa será a estrutura interna do MOSFET e maior será a resistência de ligação correspondente.

Importância: Ao projetar uma fonte de alimentação chaveada ou circuito acionador, é necessário considerar a resistência ligada do MOSFET, pois a corrente que flui através do MOSFET consumirá energia nesta resistência, e esta parte da energia consumida é chamada de ligado- perda de resistência. Selecionar um MOSFET com baixa resistência pode reduzir a perda de resistência.

Terceiro, outros parâmetros importantes

Além da capacitância da porta e da resistência, o MOSFET possui alguns outros parâmetros importantes, como:

V(BR)DSS (Tensão de ruptura da fonte de drenagem):A tensão da fonte do dreno na qual a corrente que flui através do dreno atinge um valor específico em uma temperatura específica e com a fonte da porta em curto. Acima deste valor o tubo pode ser danificado.

VGS(th) (Tensão Limite):A tensão de porta necessária para fazer com que um canal condutor comece a se formar entre a fonte e o dreno. Para MOSFETs de canal N padrão, VT é de cerca de 3 a 6V.

ID (Corrente Máxima de Drenagem Contínua):A corrente CC contínua máxima que pode ser permitida pelo chip na temperatura nominal máxima da junção.

IDM (corrente máxima de drenagem pulsada):Reflete o nível de corrente pulsada que o dispositivo pode suportar, sendo a corrente pulsada muito maior que a corrente CC contínua.

PD (dissipação máxima de potência):o dispositivo pode dissipar o consumo máximo de energia.

Em resumo, a capacitância da porta, a resistência de ligação e outros parâmetros de um MOSFET são críticos para o seu desempenho e aplicação e precisam ser selecionados e projetados de acordo com cenários e requisitos de aplicação específicos.