„MOSFET“ er skammstöfun á Metal Oxide Semicoductor Field Effect Transistor. Það er tæki úr þremur efnum: málmi, oxíði (SiO2 eða SiN) og hálfleiðara. MOSFET er eitt af grunntækjunum á hálfleiðara sviðinu. Hvort sem það er í IC hönnun eða hringrásarforritum á borði, þá er það mjög umfangsmikið. Helstu breytur MOSFET eru ID, IDM, VGSS, V(BR)DSS, RDS(on), VGS(th), o.s.frv. Þekkir þú þetta? OLUKEY Company, sem winsok taívanska miðlungs til hágæða miðlungs og lágspennuMOSFETumboðsaðili, hefur kjarnateymi með næstum 20 ára reynslu til að útskýra fyrir þér í smáatriðum hinar ýmsu breytur MOSFET!
Lýsing á merkingu MOSFET stika
1. Extreme breytur:
Auðkenni: Hámarks afrennslisstraumur. Það vísar til hámarksstraums sem leyfður er að fara á milli frárennslis og uppsprettu þegar sviðsáhrif smári virkar eðlilega. Rekstrarstraumur sviðsáhrifa smára ætti ekki að fara yfir ID. Þessi færibreyta lækkar eftir því sem hiti á mótum hækkar.
IDM: Hámarks púlsaður afrennslisstraumur. Þessi færibreyta mun lækka þegar hitastig tengisins eykst, sem endurspeglar höggviðnám og tengist einnig púlstímanum. Ef þessi færibreyta er of lítil getur verið hætta á að kerfið verði sundurliðað af straumi við OCP prófun.
PD: Hámarksafl eytt. Það vísar til hámarksaflsútbreiðslu frárennslisgjafa sem leyfilegt er án þess að skerða afköst sviðsáhrifa smára. Þegar það er notað ætti raunveruleg orkunotkun FET að vera minni en PDSM og skilja eftir ákveðna framlegð. Þessi færibreyta lækkar almennt þegar hitastig mótanna eykst
VDSS: Hámarks spennuþol frárennslisgjafa. Afrennslisspennan þegar rennandi frárennslisstraumurinn nær tilteknu gildi (hækkar verulega) undir tilteknu hitastigi og skammhlaupi hliðargjafa. Afrennslisspennan í þessu tilfelli er einnig kölluð niðurbrotsspenna fyrir snjóflóð. VDSS hefur jákvæðan hitastuðul. Við -50°C er VDSS um það bil 90% af því við 25°C. Vegna losunar sem venjulega er eftir við venjulega framleiðslu er snjóflóðabilunarspenna MOSFET alltaf hærri en nafnspenna.
OLUKEYHlýjar ráðleggingar: Til að tryggja áreiðanleika vörunnar, við verstu vinnuaðstæður, er mælt með því að vinnuspennan fari ekki yfir 80 ~ 90% af nafngildinu.
VGSS: Hámarks spennuþol fyrir hliðargjafa. Það vísar til VGS gildisins þegar öfugstraumur milli hliðs og uppsprettu byrjar að aukast verulega. Ef farið er yfir þetta spennugildi mun það valda rafrænni niðurbroti hliðoxíðlagsins, sem er eyðileggjandi og óafturkræft sundurliðun.
TJ: Hámarkshitastig vinnslumóta. Það er venjulega 150 ℃ eða 175 ℃. Við vinnuskilyrði hönnunar tækisins er nauðsynlegt að forðast að fara yfir þetta hitastig og skilja eftir ákveðna framlegð.
TSTG: geymsluhitasvið
Þessar tvær breytur, TJ og TSTG, kvarða hitastigssvið tengisins sem leyfilegt er af vinnu- og geymsluumhverfi tækisins. Þetta hitastig er stillt til að uppfylla lágmarkskröfur um endingartíma tækisins. Ef tryggt er að tækið vinni innan þessa hitastigs mun endingartími þess lengjast verulega.
2. Static breytur
MOSFET prófunarskilyrði eru almennt 2,5V, 4,5V og 10V.
V(BR)DSS: Niðurbrotsspenna frárennslisgjafa. Það vísar til hámarks frárennslisgjafaspennu sem sviðsáhrif smári þolir þegar hlið spennu VGS er 0. Þetta er takmarkandi færibreyta og rekstrarspennan sem beitt er á sviðsáhrif smári verður að vera minni en V(BR) DSS. Það hefur jákvæða hitaeiginleika. Þess vegna ætti að taka gildi þessarar breytu við lágt hitastig sem öryggissjónarmið.
△V(BR)DSS/△Tj: Hitastuðull fyrir niðurbrotsspennu frárennslisgjafa, yfirleitt 0,1V/℃
RDS(on): Við ákveðnar aðstæður VGS (venjulega 10V), tengihitastig og frárennslisstraumur, hámarksviðnám milli frárennslis og uppsprettu þegar kveikt er á MOSFET. Það er mjög mikilvæg færibreyta sem ákvarðar orkuna sem neytt er þegar kveikt er á MOSFET. Þessi færibreyta eykst almennt eftir því sem hitastig mótanna hækkar. Þess vegna ætti að nota gildi þessarar færibreytu við hæsta rekstrarhitastig til að reikna út tap og spennufall.
VGS(th): kveikjuspenna (þröskuldsspenna). Þegar ytri hliðarstýringarspenna VGS fer yfir VGS(th), mynda yfirborðssnúningslög frárennslis- og uppsprettusvæðisins tengda rás. Í forritum er hliðarspennan þegar auðkenni er jöfn 1 mA við skammhlaupsskilyrði frá holræsi oft kölluð kveikjuspenna. Þessi færibreyta lækkar almennt eftir því sem hiti á mótum hækkar
IDSS: mettaður drain-source straumur, drain-source straumurinn þegar hliðarspennan VGS=0 og VDS er ákveðið gildi. Almennt á microamp stigi
IGSS: gate-source drifstraumur eða öfugstraumur. Þar sem MOSFET inntaksviðnámið er mjög stórt er IGSS almennt á nanómagnarstigi.
3. Dynamic breytur
gfs: umleiðni. Það vísar til hlutfalls breytingarinnar á frárennslisstraumi og breytingu á hliðarspennu. Það er mælikvarði á getu hliðarspennu til að stjórna frárennslisstraumi. Vinsamlegast skoðaðu töfluna fyrir millifærslutengsl milli gfs og VGS.
Qg: Heildarhleðslugeta hliðsins. MOSFET er aksturstæki af spennugerð. Akstursferlið er stofnunarferli hliðarspennu. Þetta er náð með því að hlaða rýmdina milli hliðargjafa og hliðafrennslis. Fjallað verður ítarlega um þennan þátt hér á eftir.
Qgs: Gate source hleðslugeta
Qgd: hleðsla frá hliði til holræsi (að teknu tilliti til Miller áhrifa). MOSFET er aksturstæki af spennugerð. Akstursferlið er stofnunarferli hliðarspennu. Þetta er náð með því að hlaða rýmdina milli hliðargjafa og hliðafrennslis.
Td(on): leiðsluseinkun. Tíminn frá því að innspennan hækkar í 10% þar til VDS fer niður í 90% af amplitude
Tr: hækkunartími, tíminn fyrir útgangsspennuna VDS að lækka úr 90% í 10% af amplitude hennar
Td(off): Slökkvitími, tíminn frá því inntaksspennan lækkar í 90% þar til VDS hækkar í 10% af slökkvispennu sinni
Tf: Falltími, tíminn fyrir útgangsspennuna VDS að hækka úr 10% í 90% af amplitude hennar
Ciss: Inntaksrýmd, skammhlaupið frá holræsi og uppsprettu og mælið rýmd milli hliðsins og uppsprettu með AC merki. Ciss= CGD + CGS (CDS skammhlaup). Það hefur bein áhrif á kveikja og slökkva tafir á tækinu.
Coss: Úttaksrýmd, skammhlaupið hliðið og uppsprettu og mældu rýmd milli frárennslis og uppsprettu með AC merki. Coss = CDS +CGD
Crss: Aftursendingarrýmd. Þegar uppsprettan er tengd við jörðu er mæld rýmd milli frárennslis og hliðs Crss=CGD. Einn af mikilvægum breytum fyrir rofa er hækkun og falltími. Crss=CGD
Rafmagn milli rafskauta og MOSFET framkallað rafrýmd MOSFET er skipt í inntaksrýmd, úttaksrýmd og endurgjafarrýmd af flestum framleiðendum. Gildin sem tilgreind eru eru fyrir fasta frárennslisspennu til uppsprettu. Þessi rýmd breytast eftir því sem spenna frárennslisgjafa breytist og gildi rýmdarinnar hefur takmörkuð áhrif. Inntaksrýmdnargildið gefur aðeins áætlaða vísbendingu um hleðsluna sem krafist er af ökumannsrásinni, en hleðsluupplýsingar hliðsins eru gagnlegri. Það gefur til kynna hversu mikið af orku hliðið þarf að hlaða til að ná tiltekinni hlið-til-uppsprettu spennu.
4. Einkennandi færibreytur fyrir niðurbrot snjóflóða
Eiginleikabreyta snjóflóðabilunar er vísbending um getu MOSFET til að standast ofspennu í slökktu ástandi. Ef spennan fer yfir hámarksspennu frárennslisgjafa verður tækið í snjóflóðaástandi.
EAS: Einpúls niðurbrotsorka fyrir snjóflóð. Þetta er takmörkunarbreyta, sem gefur til kynna hámarksniðurbrotsorku snjóflóða sem MOSFET þolir.
IAR: snjóflóðastraumur
EYRA: Endurtekin snjóflóðaorka
5. In vivo díóða breytur
IS: Stöðugur hámarks fríhjólstraumur (frá uppruna)
ISM: púls hámarks fríhjólstraumur (frá uppruna)
VSD: áframspennufall
Trr: öfugur batatími
Qrr: Endurheimt öfughleðslu
Ton: Framleiðnitími. (Í grundvallaratriðum hverfandi)
MOSFET kveikjutími og slökkvitími skilgreining
Í umsóknarferlinu þarf oft að huga að eftirfarandi einkennum:
1. Jákvæð hitastuðull einkenni V (BR) DSS. Þessi eiginleiki, sem er frábrugðinn tvískauta tækjum, gerir þau áreiðanlegri eftir því sem venjulegt hitastig hækkar. En þú þarft líka að borga eftirtekt til áreiðanleika þess við lághita kaldræsingar.
2. Neikvæðar hitastuðullareiginleikar V(GS)th. Möguleiki hliðarþröskulds mun lækka að vissu marki eftir því sem hiti á mótum hækkar. Einhver geislun mun einnig draga úr þessum viðmiðunarmöguleika, hugsanlega jafnvel undir 0 möguleika. Þessi eiginleiki krefst þess að verkfræðingar borgi eftirtekt til truflana og rangrar kveikju MOSFETs við þessar aðstæður, sérstaklega fyrir MOSFET forrit með lágan þröskuld. Vegna þessa eiginleika er stundum nauðsynlegt að hanna spennuleysisgetu hliðarstjórans í neikvætt gildi (sem vísar til N-gerð, P-gerð og svo framvegis) til að forðast truflun og falska kveikingu.
3.Jákvæð hitastuðull einkenni VDSon/RDSo. Eiginleikinn að VDSon/RDSon eykst lítillega eftir því sem hitastig mótanna eykst gerir það mögulegt að nota MOSFET beint samhliða. Geðhvarfatæki eru einmitt hið gagnstæða í þessu sambandi, þannig að notkun þeirra samhliða verður nokkuð flókin. RDSon mun einnig hækka lítillega eftir því sem auðkenni hækkar. Þessi eiginleiki og jákvæðir hitaeiginleikar tengi- og yfirborðs RDSon gera MOSFET kleift að forðast aukabilun eins og tvískauta tæki. Hins vegar skal tekið fram að áhrif þessa eiginleika eru frekar takmörkuð. Þegar það er notað samhliða, push-pull eða öðrum forritum er ekki hægt að treysta algjörlega á sjálfstjórn þessa eiginleika. Enn er þörf á nokkrum grundvallaraðgerðum. Þessi eiginleiki skýrir einnig að leiðnartap verður meira við háan hita. Þess vegna ætti að huga sérstaklega að vali á breytum við útreikning á tapi.
4. Neikvæð hitastuðull einkenni ID, skilningur á MOSFET breytum og helstu eiginleikum ID mun lækka verulega eftir því sem tengihitastigið eykst. Þessi eiginleiki gerir það að verkum að oft er nauðsynlegt að huga að auðkennisbreytum þess við háan hita við hönnun.
5. Neikvæð hitastuðull einkenni snjóflóðagetu IER/EAS. Eftir að hitastig tengisins eykst, þó að MOSFET verði með stærra V(BR)DSS, skal tekið fram að EAS mun minnka verulega. Það er að segja að geta hans til að standast snjóflóð við háhitaskilyrði er mun veikari en við venjulegt hitastig.
6. Leiðnigeta og öfug bataafköst sníkjudíóða í MOSFET eru ekki betri en venjulegra díóða. Ekki er gert ráð fyrir að hann verði notaður sem aðalstraumberi í lykkju í hönnun. Lokadíóður eru oft tengdar í röð til að ógilda sníkjudíóða í líkamanum og samhliða díóður eru notaðar til að mynda rafrásarbera. Hins vegar er hægt að líta á það sem burðarefni ef um er að ræða skammtímaleiðni eða litlar straumkröfur eins og samstillta leiðréttingu.
7. Hröð hækkun á afrennslismöguleikum getur valdið óviðeigandi kveikingu á hliðardrifinu, þannig að þessi möguleiki þarf að hafa í huga í stórum dVDS/dt forritum (hátíðni hraðskiptarásir).
Birtingartími: 13. desember 2023
