velocidad multitud para la etapa de seleccionar transistores MOS

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La elección correcta de transistor MOS es un aspecto muy importante, no seleccione transistor MOS puede afectar a la eficiencia y el costo del circuito general, los matices de las diferentes partes y circuito de conmutación transistor MOS diferente permite a los ingenieros para evitar los problemas de estrés. vamos a aprender el método correcto de la selección transistor MOS bajo.


El primer paso : selección de un canal P o canal N para el primer paso en el diseño del dispositivo se determina para seleccionar el correcto de canal N o P transistor MOS de canal. En una aplicación típica de poder, cuando está conectado a tierra un transistor MOS, y la carga conectada a la tensión de red, el transistor MOS constituye un interruptor del lado de baja. En el conmutador del lado bajo, será un transistor MOS de canal N, que el voltaje está fuera de consideración del dispositivo deseado está encendido o apagado. Cuando el transistor MOS está conectado al bus de tierra y la carga necesaria para utilizar el interruptor del lado de alta. Por lo general empleado en la P-MOS de canal topología de tubo, que está fuera de consideración para la conducción de tensión. Para seleccionar un dispositivo adecuado para la aplicación, el voltaje requerido para accionar el dispositivo, y un método realizado en el diseño más sencillo debe ser determinado. El siguiente paso es la tensión nominal máxima para determinar la requerida, o el dispositivo puede soportar. Cuanto mayor es la tensión nominal, mayor será el costo del dispositivo. De acuerdo con la experiencia práctica, la tensión nominal debe ser mayor que la tensión de la red, o la tensión del bus. Con el fin de proporcionar una protección adecuada, el tubo de MOS no fallará. Para seleccionar transistor MOS, se debe determinar la tensión máxima entre la fuente de drenaje-to-puede ser sometido, es decir, el máximo del transistor VDS. Saber MOS puede soportar la tensión máxima que varía con la temperatura Esto es importante. Los diseñadores deben probar rango de tensión en todo el rango de temperatura de funcionamiento. tensión nominal debe tener suficiente margen para cubrir este rango de variación, asegúrese de que el circuito no fallará. Otros factores de seguridad diseñadores deben tener en cuenta el dispositivo electrónico comprende un conmutador (tal como un motor o un transformador) induce a los transitorios de tensión. tensiones nominales diferentes aplicaciones son diferentes, por lo general, el dispositivo portátil es 20V, la potencia FPGA de 20 ~ 30V, 85 aplicación ~ 220VAC es 450 ~ 600V.


El segundo paso : El segundo paso es determinar la corriente nominal del transistor MOS de valoración actual. Dependiendo de la configuración del circuito puede ser que la capacidad máxima actual debe ser capaz de soportar la carga de corriente en todos los casos. Al igual que en el caso de la tensión, el diseñador debe asegurarse de que el transistor MOS seleccionado puede soportar la intensidad, incluso cuando se genera la corriente de pico en el sistema. Considere el caso de modo de dos y picos de corriente continua. En el modo de conducción continua, el tubo de MOS se encuentra en un estado estacionario, cuando la corriente a través del dispositivo de forma continua. Se refiere a un gran número de picos de sobretensiones (actual o pico) fluya a través del dispositivo. Una vez que la corriente máxima en estas condiciones, sólo los dispositivos de selección directa puede ser capaz de soportar la corriente máxima. Después de seleccionar la corriente nominal, sino también la pérdida de conducción debe ser calculado. En la práctica, el tubo de MOS no es un dispositivo ideal, ya que no hay pérdida de potencia en el proceso de conductor, que se llama pérdidas de conducción. MOS transistor en el "on" como una resistencia variable RDS se determina por medio de (el ON), y varía significativamente con la temperatura. La disipación de potencia del dispositivo se puede Iload2 × RDS (ON) se calcula, ya que la resistencia en varía con la temperatura, por lo que el consumo de energía también variará en proporción. Cuanto mayor sea la VGS de tensión del transistor MOS se aplica, RDS (ON) será menor, de lo contrario RDS (ON) será mayor. Para los diseñadores de sistemas, esto depende de la tensión del sistema y la necesidad de ponderar el lugar disyuntiva. diseños portátiles, una tensión más baja es más fácil (más común), y para el diseño industrial, un voltaje más alto se pueden emplear. Nota RDS (on) la resistencia puede aumentar ligeramente a medida que la corriente.Varios parámetros eléctricos en RDS resistencia (ON) se pueden encontrar en la hoja de datos técnicos proporcionado por el fabricante. La tecnología tiene una gran influencia en las características del dispositivo, ya que algunas tecnologías tienden a hacer RDS (on) aumenta al aumentar los VDS máximo. Para tal técnica, si el VDS y va a bajar RDS (on), habría aumentado el tamaño de la oblea, lo que aumenta el tamaño del paquete y los costes de desarrollo relacionados auxiliares. Los intentos existentes para el control de la industria de varias técnicas para aumentar el tamaño de la oblea, que es el canal principal y las técnicas de equilibrio de carga eléctrica. La técnica de canal, una oblea está incrustado profundo, generalmente reservado para baja tensión, para reducir la sobre RDS de resistencia (ON). Para reducir el impacto sobre la tasa máxima VDS RDS (ON), el desarrollo del proceso de crecimiento epitaxial utiliza en el proceso de columna / columna de grabado. Por ejemplo, un Fairchild desarrollado la técnica conocida como SupeRFET para reducir RDS (ON) aumenta las etapas de fabricación adicionales. Este tipo de RDS (on) de interés es importante porque cuando se incrementa la tensión de ruptura MOSFET estándar, RDS (on) seguirá aumenta exponencialmente, y hace que se incrementa el tamaño de la oblea. El proceso SuperFET relación exponencial entre el RDS (ON) y se convierte en una relación lineal entre el tamaño de la oblea. Bajo tal, el dispositivo puede estar en el pequeño tamaño de la pastilla SuperFET, e incluso la tensión de ruptura alcanza 600 V, los RDS ideales bajas (ON). El resultado es un tamaño de la oblea se puede reducir 35%. Para el usuario final, lo que significa que reduce significativamente el tamaño de paquete.


El tercer paso: determinar el calor necesario para seleccionar el siguiente transistor MOS está requisitos del sistema de cálculo de enfriamiento. Los diseñadores deben tener en cuenta dos casos diferentes, que es el peor de los casos y la situación real. Los resultados sugieren para el peor de los casos, debido a que los resultados proporcionan un margen mayor de seguridad, para garantizar que el sistema no fallará. Hay que señalar en la medición tabla de datos transistor MOS; tales como la resistencia térmica entre la unión semiconductora y el medio ambiente del dispositivo de empaquetado, y la temperatura máxima de la unión.

器件的结温等于最大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积(结温=最大环境温度+[热阻×功率耗散])。根据这个方程可解出系统的最大功率耗散,即按定义相等于I2×RDS(ON)。由于设计人员已确定将要通过器件的最大电流,因此可以计算出 不同温度下的RDS(ON)。值得注意的是,在处理简单热模型时,设计人员还必须考虑半导体结/器件外壳及外壳/环境的热容量;即要求印刷电路板和封装不会立即升温。

雪崩击穿是指半导体器件上的反向电压超过最大值,并形成强电场使器件内电流增加。该电流将耗散功率,使器件的温度升高,而且有可能损坏器件。半导体公司都会对器件进行雪崩测试,计算其雪崩电压,或对器件的稳健性进行测试。计算额定雪崩电压有两种方法;一是统计法,另一是热计算。而热计算因为较为实用而得到广泛采用。除计算外,技术对雪崩效应也有很大影响。例如,晶片尺寸的增加会提高抗雪崩能力,最终提高器件的稳健性。对最终用户而言,这意味着要在系统中采用更大的封装件。


第四步:决定开关性能 选择MOS管的最后一步是决定MOS管的开关性能。影响开关性能的参数有很多,但最重要的是栅极/漏极、栅极/ 源极及漏极/源极电容。这些电容会在器件中产生开关损耗,因为在每次开关时都要对它们充电。MOS管的开关速度因此被降低,器件效率也下降。为计算开关过程中器件的总损耗,设计人员必须计算开通过程中的损耗(Eon)和关闭过程中的损耗(Eoff)。MOSFET开关的总功率可用如下方程表达:Psw=(Eon+Eoff)×开关频率。而栅极电荷(Qgd)对开关性能的影响最大。


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