Como selecionar corretamente MOSFETs de pequena tensão

A seleção do MOSFET de pequena tensão é uma parte muito importante doMOSFETa seleção não é boa pode afetar a eficiência e o custo de todo o circuito, mas também trará muitos problemas para os engenheiros, como selecionar corretamente o MOSFET?

Escolhendo canal N ou canal P O primeiro passo na seleção do dispositivo correto para um projeto é decidir se deve usar um MOSFET de canal N ou canal P. Em uma aplicação de energia típica, um MOSFET constitui uma chave lateral de baixa tensão quando o MOSFET está aterrado e a carga está conectada à tensão do tronco. Em uma chave lateral de baixa tensão, um MOSFET de canal N deve ser usado devido à consideração da tensão necessária para desligar ou ligar o dispositivo.

Quando o MOSFET está conectado ao barramento e a carga está aterrada, a chave lateral de alta tensão deve ser usada. MOSFETs de canal P são geralmente usados ​​nesta topologia, novamente para considerações de acionamento de tensão. Determine a classificação atual. Selecione a classificação atual do MOSFET. Dependendo da estrutura do circuito, esta corrente nominal deve ser a corrente máxima que a carga pode suportar em todas as circunstâncias.

Semelhante ao caso da tensão, o projetista deve garantir que o valor selecionadoMOSFETpode suportar esta classificação de corrente, mesmo quando o sistema está gerando correntes de pico. Os dois casos atuais a serem considerados são o modo contínuo e os picos de pulso. No modo de condução contínua, o MOSFET está em estado estacionário, quando a corrente passa continuamente pelo dispositivo.

Picos de pulso ocorrem quando há grandes picos (ou picos de corrente) fluindo através do dispositivo. Uma vez determinada a corrente máxima sob estas condições, é simplesmente uma questão de selecionar diretamente um dispositivo que possa suportar esta corrente máxima. Determinação dos requisitos térmicos A seleção de um MOSFET também requer o cálculo dos requisitos térmicos do sistema. O projetista deve considerar dois cenários diferentes, o pior caso e o caso verdadeiro. Recomenda-se que seja utilizado o cálculo do pior caso porque proporciona uma maior margem de segurança e garante que o sistema não falhará. Existem também algumas medições que você deve conhecer na folha de dados do MOSFET; tais como a resistência térmica entre a junção semicondutora do dispositivo de embalagem e o ambiente, e a temperatura máxima da junção. Decidindo sobre o desempenho de comutação, o passo final na seleção de um MOSFET é decidir sobre o desempenho de comutação doMOSFET.

Existem muitos parâmetros que afetam o desempenho da comutação, mas os mais importantes são porta/dreno, porta/fonte e capacitância de dreno/fonte. Essas capacitâncias criam perdas de comutação no dispositivo porque precisam ser carregadas durante cada comutação. a velocidade de comutação do MOSFET é, portanto, reduzida e a eficiência do dispositivo diminui. Para calcular as perdas totais do dispositivo durante a comutação, o projetista deve calcular as perdas de ativação (Eon) e as perdas de desativação.

Quando o valor de vGS é pequeno, a capacidade de absorver elétrons não é forte, vazamento - fonte entre o canal ainda não condutor apresenta, aumento de vGS, absorvido na camada superficial externa do substrato P de elétrons no aumento, quando o vGS atinge um certo valor, esses elétrons na porta perto da aparência do substrato P constituem uma fina camada do tipo N, e com as duas zonas N + conectadas Quando vGS atinge um certo valor, esses elétrons na porta perto da aparência do substrato P constituirão um Camada fina tipo N, e conectados às duas regiões N +, no dreno - fonte constituem canal condutor do tipo N, seu tipo condutivo e o oposto do substrato P, constituindo a camada anti-tipo. vGS é maior, o papel da aparência do semicondutor quanto mais forte o campo elétrico, a absorção de elétrons para o exterior do substrato P, quanto mais espesso o canal condutor, menor a resistência do canal. Ou seja, o MOSFET de canal N em vGS <VT, não pode constituir um canal condutor, o tubo está no estado de corte. Desde que vGS ≥ VT, somente quando a composição do canal. Após a constituição do canal, uma corrente de dreno é gerada pela adição de uma tensão direta vDS entre o dreno - fonte.

Mas Vgs continua aumentando, digamos IRFPS40N60KVgs = 100V quando Vds = 0 e Vds = 400V, duas condições, a função do tubo para trazer qual efeito, se queimado, a causa e o mecanismo interno do processo é como o aumento de Vgs reduzirá Rds (ligado) reduz as perdas de comutação, mas ao mesmo tempo aumenta o Qg, de modo que a perda de ligação se torna maior, afetando a eficiência do MOSFET GS tensão por Vgg para Cgs carregando e subindo, chegou à tensão de manutenção Vth, MOSFET inicia condutivo; Aumento da corrente MOSFET DS, capacitância Millier no intervalo devido à descarga da capacitância DS e descarga, o carregamento da capacitância GS não tem muito impacto; Qg = Cgs * Vgs, mas a carga continuará aumentando.

A tensão DS do MOSFET cai para a mesma tensão que Vgs, a capacitância Millier aumenta muito, a tensão do drive externo para de carregar a capacitância Millier, a tensão da capacitância GS permanece inalterada, a tensão na capacitância Millier aumenta, enquanto a tensão no DS a capacitância continua diminuindo; a tensão DS do MOSFET diminui para a tensão na condução saturada, a capacitância Millier torna-se menor A tensão DS do MOSFET cai para a tensão na condução de saturação, a capacitância Millier torna-se menor e é carregada junto com a capacitância GS pelo drive externo tensão, e a tensão na capacitância GS aumenta; os canais de medição de tensão são as séries domésticas 3D01, 4D01 e 3SK da Nissan.

Determinação do pólo G (portão): use a engrenagem de diodo do multímetro. Se um pé e os outros dois pés entre a queda de tensão positiva e negativa forem maiores que 2V, ou seja, o display “1”, esse pé é o portão G. E depois troque a caneta para medir o restante dos dois pés, a queda de tensão é pequena nesse momento, a caneta preta está conectada ao pólo D (dreno), a caneta vermelha está conectada ao pólo S (fonte).