Valið áMOSFETer mjög mikilvægt, slæmt val getur haft áhrif á orkunotkun allrar hringrásarinnar, ná góðum tökum á blæbrigðum mismunandi MOSFET íhluta og breytur í mismunandi rofarásum getur hjálpað verkfræðingum að forðast mörg vandamál, eftirfarandi eru nokkrar af ráðleggingum Guanhua Weiye fyrir val á MOSFET.
Í fyrsta lagi P-rás og N-rás
Fyrsta skrefið er að ákvarða notkun N-rásar eða P-rásar MOSFETs. í orkunotkun, þegar MOSFET jörð, og álagið er tengt við stofnspennu, semMOSFETmyndar lágspennu hliðarrofa. Í lágspennu hliðarrofi eru N-rásar MOSFETs almennt notaðir, sem er tillit til spennunnar sem þarf til að slökkva á eða kveikja á tækinu. Þegar MOSFET er tengt við strætó og hleðslujörð er háspennu hliðarrofi notaður. P-rásar MOSFET eru venjulega notaðir, vegna spennudrifssjónarmiða. Til að velja rétta íhluti fyrir forritið er mikilvægt að ákvarða spennuna sem þarf til að knýja tækið og hversu auðvelt er að útfæra það í hönnuninni. Næsta skref er að ákvarða nauðsynlega spennueinkunn, eða hámarksspennu sem íhluturinn getur borið. Því hærra sem spennustigið er, því meiri kostnaður við tækið. Í reynd ætti spennustigið að vera hærra en spennan í skottinu eða strætó. Þetta mun veita næga vernd svo að MOSFET bili ekki. Fyrir val á MOSFET er mikilvægt að ákvarða hámarksspennu sem hægt er að standast frá holræsi til uppsprettu, þ.e. hámarks VDS, svo það er mikilvægt að vita að hámarksspenna sem MOSFET þolir er mismunandi eftir hitastigi. Hönnuðir þurfa að prófa spennusviðið á öllu rekstrarhitasviðinu. Málspennan þarf að hafa næga framlegð til að ná yfir þetta svið til að tryggja að hringrásin bili ekki. Að auki þarf að líta á aðra öryggisþætti af völdum spennustrauma.
Í öðru lagi, ákvarða núverandi einkunn
Núverandi einkunn MOSFET fer eftir uppbyggingu hringrásarinnar. Straumeinkunn er hámarksstraumur sem álagið þolir undir öllum kringumstæðum. Svipað og í spennutilfellinu þarf hönnuður að ganga úr skugga um að valinn MOSFET sé fær um að bera þennan nafnstraum, jafnvel þegar kerfið framleiðir toppstraum. Núverandi aðstæðurnar sem þarf að huga að eru samfelld hamur og púls toppar. MOSFET er í stöðugu ástandi í samfelldri leiðniham, þegar straumur fer stöðugt í gegnum tækið. Púlsstuðlar vísa til mikillar bylgna (eða straumstoða) sem flæða í gegnum tækið, en þá, þegar hámarksstraumur hefur verið ákveðinn, er einfaldlega spurning um að velja beint tæki sem þolir þennan hámarksstraum.
Eftir að nafnstraumurinn hefur verið valinn er leiðartapið einnig reiknað út. Í sérstökum tilvikum,MOSFETeru ekki ákjósanlegir íhlutir vegna raftaps sem verða á leiðandi ferli, svokallaðs leiðnartaps. Þegar „kveikt“ er virkar MOSFET sem breytileg viðnám, sem ákvarðast af RDS(ON) tækisins og breytist verulega með hitastigi. Rafmagnstap tækisins má reikna út frá Iload2 x RDS(ON) og þar sem á-viðnám er breytilegt eftir hitastigi, þá er orkutapið breytilegt hlutfallslega. Því hærri sem spennan VGS er sett á MOSFET, því lægri er RDS(ON); öfugt, því hærra sem RDS(ON) er. Fyrir kerfishönnuðinn, þetta er þar sem málamiðlanir koma inn í leik eftir kerfisspennu. Fyrir flytjanlega hönnun er lægri spenna auðveldari (og algengari), en fyrir iðnaðarhönnun er hægt að nota hærri spennu. Athugaðu að RDS(ON) viðnámið hækkar lítillega með straumnum.
Tæknin hefur gríðarleg áhrif á eiginleika íhluta og sum tækni hefur tilhneigingu til að leiða til hækkunar á RDS(ON) þegar hámarks VDS er aukið. Fyrir slíka tækni er þörf á aukningu á diskastærð ef lækka á VDS og RDS(ON) og auka þannig pakkningastærðina sem því fylgir og samsvarandi þróunarkostnaður. Það er fjöldi tækni í greininni sem reynir að stjórna aukningu á oblátastærð, mikilvægust þeirra eru skurð- og hleðslujafnvægistækni. Í skurðartækni er djúpur skurður felldur inn í skífuna, venjulega frátekinn fyrir lágspennu, til að draga úr á-viðnám RDS(ON).
III. Ákvarða kröfur um hitaleiðni
Næsta skref er að reikna út hitauppstreymi kerfisins. Skoða þarf tvær mismunandi aðstæður, versta tilvikið og hið raunverulega tilfelli. TPV mælir með því að reikna út niðurstöður fyrir versta tilvik, þar sem þessi útreikningur veitir meiri öryggismörk og tryggir að kerfið bili ekki.
IV. Skipt um árangur
Að lokum, skiptiárangur MOSFET. Það eru margar breytur sem hafa áhrif á afköst skipta, þær mikilvægu eru hlið/rennsli, hlið/uppspretta og holræsi/uppspretta rýmd. Þessi rýmd mynda skiptitap í íhlutnum vegna þess að þurfa að hlaða þá í hvert skipti sem skipt er um. Fyrir vikið minnkar skiptihraði MOSFET og skilvirkni tækisins minnkar. Til þess að reikna út heildartap tækisins við skiptingu þarf hönnuður að reikna út tapið við kveikingu (Eon) og tapið við slökkt (Eoff). Þetta er hægt að tjá með eftirfarandi jöfnu: Psw = (Eon + Eoff) x skiptitíðni. Og hliðarhleðsla (Qgd) hefur mest áhrif á afköst skipta.
Birtingartími: 22. apríl 2024
