Begryp MOSFET yn ien artikel

nijs

Begryp MOSFET yn ien artikel

Power semiconductor apparaten wurde in soad brûkt yn yndustry, konsumpsje, militêre en oare fjilden, en hawwe in hege strategyske posysje. Litte wy nei it algemiene byld fan machtapparaten sjen fanút in foto:

Power apparaat klassifikaasje

Power semiconductor apparaten kinne wurde ferdield yn folslein type, semy-kontrolearre type en net-kontrolearber type neffens de mjitte fan kontrôle fan circuit sinjalen. Of neffens de sinjaal eigenskippen fan it driuwende circuit, it kin wurde ferdield yn spanning-oandreaune type, stroom-oandreaune type, ensfh

Klassifikaasje type Spesifike macht semiconductor apparaten
Kontrolearberens fan elektryske sinjalen Semi-kontrolearre type SCR
Folsleine kontrôle GTO, GTR, MOSFET, IGBT
Unkontrolearber Power Diode
Driving sinjaal eigenskippen Voltage oandreaune type IGBT, MOSFET, SITH
Aktuele oandreaune type SCR, GTO, GTR
Effektive sinjaal waveform Pulse trigger type SCR, GTO
Elektroanyske kontrôle type GTR, MOSFET, IGBT
Situaasjes dêr't stromdragende elektroanen meidwaan bipolar apparaat Power Diode, SCR, GTO, GTR, BSIT, BJT
Unipolar apparaat MOSFET, SIT
Composite apparaat MCT, IGBT, SITH en IGCT

Ferskillende krêfthalfgeleiderapparaten hawwe ferskillende skaaimerken lykas spanning, stroomkapasiteit, impedânsjemooglikheid en grutte. By feitlik gebrûk moatte passende apparaten wurde selektearre neffens ferskate fjilden en behoeften.

Ferskillende skaaimerken fan ferskate macht semiconductor apparaten

De semiconductor-yndustry is sûnt syn berte troch trije generaasjes materiaal feroarings gien. Oant no ta wurdt it earste healgeleardermateriaal fertsjintwurdige troch Si noch benammen brûkt op it mêd fan krêfthealgeliederapparaten.

Semiconductor materiaal Bandgap
(eV)
Smeltpunt (K) wichtichste applikaasje
1e generaasje semiconductor materialen Ge 1.1 1221 Low voltage, lege frekwinsje, medium macht transistors, photodetectors
2e generaasje semiconductor materialen Si 0.7 1687
3e generaasje semiconductor materialen GaAs 1.4 1511 Magnetron, millimeter weach apparaten, ljocht-emitting apparaten
SiC 3.05 2826 1. Hege temperatuer, hege frekwinsje, strieling-resistint hege-power apparaten
2. Blau, graad, fioele ljocht-emitting diodes, semiconductor lasers
GaN 3.4 1973
AIN 6.2 2470
C 5.5 >3800
ZnO 3.37 2248

Gearfetsje de skaaimerken fan semi-kontroleare en folslein kontroleare krêftapparaten:

Apparaat type SCR GTR MOSFET IGBT
Control type Pulse trigger Aktuele kontrôle spanning kontrôle film sintrum
self-shutoff line Commutation shutdown self-shutdown apparaat self-shutdown apparaat self-shutdown apparaat
wurkje frekwinsje <1 khz <30 khz 20 kHz-Mhz <40khz
Driving macht lyts grut lyts lyts
switching ferliezen grut grut grut grut
conduction ferlies lyts lyts grut lyts
Voltage en hjoeddeistige nivo 最大 grut minimum mear
Typyske applikaasjes Medium frekwinsje induction ferwaarming UPS frekwinsje converter switching macht oanbod UPS frekwinsje converter
priis leechste leger yn it midden De djoerste
conductance modulaasje effekt hawwe hawwe gjin hawwe

Learje MOSFET's kennen

MOSFET hat hege ynfierimpedânsje, leech lûd en goede termyske stabiliteit; it hat in ienfâldich manufacturing proses en sterke strieling, dus it wurdt meastal brûkt yn fersterker circuits of switching circuits;

(1) Main seleksje parameters: drain-boarne spanning VDS (resistant spanning), ID trochgeande lekstrom, RDS (on) on-resistance, Ciss input capacitance (junction capacitance), kwaliteit faktor FOM = Ron * Qg, etc.

(2) Neffens ferskate prosessen is it ferdield yn TrenchMOS: trench MOSFET, benammen yn it leechspanningsfjild binnen 100V; SGT (Split Gate) MOSFET: split poarte MOSFET, benammen yn it medium en lege spanning fjild binnen 200V; SJ MOSFET: super knooppunt MOSFET, benammen yn de hege spanning fjild 600-800V;

Yn in switching macht oanbod, lykas in iepen-drain circuit, de drain is ferbûn mei de lading yntakt, dat hjit in iepen-drain. Yn in iepen-drain circuit, nettsjinsteande hoe heech de spanning de lading is ferbûn, de lading stroom kin wurde yn- en útskeakele. It is in ideaal analoge skeakelapparaat. Dit is it prinsipe fan MOSFET as skeakelapparaat.

Wat merkoandiel oanbelanget, binne MOSFET's hast allegear konsintrearre yn 'e hannen fan grutte ynternasjonale fabrikanten. Under harren kocht Infineon IR (American International Rectifier Company) yn 2015 en waard de yndustrylieder. ON Semiconductor foltôge ek de oankeap fan Fairchild Semiconductor yn septimber 2016. , It merkoandiel sprong nei it twadde plak, en dan wiene de ferkeapranglisten Renesas, Toshiba, IWC, ST, Vishay, Anshi, Magna, ensfh.

Mainstream MOSFET-merken binne ferdield yn ferskate searjes: Amerikaansk, Japansk en Koreaansk.

Amerikaanske rige: Infineon, IR, Fairchild, ON Semiconductor, ST, TI, PI, AOS, etc .;

Japansk: Toshiba, Renesas, ROHM, ensfh.;

Koreaanske rige: Magna, KEC, AUK, Morina Hiroshi, Shinan, KIA

MOSFET pakket kategoryen

Neffens de wize wêrop it is ynstallearre op de PCB board, der binne twa haadtypen fan MOSFET pakketten: plug-in (Through Hole) en oerflak mount (Surface Mount). ;

It plug-in type betsjut dat de pins fan 'e MOSFET troch de mounting gatten fan' e PCB board passe en wurde laske oan 'e PCB board. Algemiene plug-in pakketten omfetsje: dual in-line pakket (DIP), transistor outline pakket (TO), en pin grid array pakket (PGA).

Common plug-in ynkapseling

Plug-in ferpakking

Surface mounting is dêr't de MOSFET pins en waarmte dissipation flange wurde laske oan de pads op it oerflak fan de PCB board. Typyske oerflakbefestigingspakketten omfetsje: transistor-outline (D-PAK), small outline-transistor (SOT), small outline-pakket (SOP), quad flat package (QFP), plastic leaded chip carrier (PLCC), ensfh.

oerflak mount pakket

oerflak mount pakket

Mei de ûntwikkeling fan technology brûke PCB-boards lykas moederborden en grafyske kaarten op it stuit minder en minder direkte plug-in-ferpakking, en mear oerflak-mount-ferpakking wurdt brûkt.

1. Dual in-line pakket (DIP)

It DIP-pakket hat twa rigen pins en moat wurde ynfoege yn in chip-socket mei in DIP-struktuer. De ôflieding metoade is SDIP (Shrink DIP), dat is in krimp dûbel-in-line pakket. De pindensiteit is 6 kear heger as dy fan DIP.

DIP-ferpakkingsstruktuerfoarmen omfetsje: multi-layer keramyske dual-in-line DIP, single-layer keramyske dual-in-line DIP, lead frame DIP (ynklusyf glês-keramyske sealing type, plastic ynkapseling struktuer type, keramyske low-melting glêzen ynkapseling type) ensfh It skaaimerk fan DIP ferpakking is dat it kin maklik realisearje troch-hole welding fan PCB boards en hat goede komptabiliteit mei de moederbord.

Om't it ferpakkingsgebiet en de dikte lykwols relatyf grut binne, en de pinnen maklik beskeadige wurde tidens it ynplug- en ûntstekkingsproses, is de betrouberens min. Tagelyk, troch de ynfloed fan it proses, is it oantal pins oer it generaal net mear as 100. Dêrom, yn it proses fan hege yntegraasje fan 'e elektroanyske yndustry, hat DIP-ferpakking stadichoan weromlutsen fan' e poadium fan 'e skiednis.

2. Transistor Outline Package (TO)

Iere ferpakkingsspesifikaasjes, lykas TO-3P, TO-247, TO-92, TO-92L, TO-220, TO-220F, TO-251, ensfh. binne allegear plug-in ferpakkingsûntwerpen.

TO-3P / 247: It is in algemien brûkte ferpakkingsfoarm foar medium-hege spanning en hege stroom MOSFETs. It produkt hat de skaaimerken fan hege wjerstân spanning en sterke ôfbraak ferset. 2

TO-220 / 220F: TO-220F is in folslein plastic pakket, en it is net nedich om te foegjen in isolearjende pad doe't it ynstallearjen op in radiator; TO-220 hat in metalen sheet ferbûn mei de middelste pin, en in isolearjende pad is nedich by it ynstallearjen fan de radiator. De MOSFET's fan dizze twa pakketstilen hawwe ferlykbere uterlik en kinne trochinoar brûkt wurde. 2

TO-251: Dit ferpakte produkt wurdt benammen brûkt om kosten te ferminderjen en produktgrutte te ferminderjen. It wurdt benammen brûkt yn omjouwings mei medium spanning en hege stroom ûnder 60A en hege spanning ûnder 7N. 2

TO-92: Dit pakket wurdt allinnich brûkt foar leechspanning MOSFET (stroom ûnder 10A, wjerstean spanning ûnder 60V) en heechspanning 1N60/65, om kosten te ferminderjen.

Yn 'e ôfrûne jierren, fanwegen de hege weldingkosten fan it plug-in ferpakkingsproses en inferior prestaasjes fan waarmtedissipaasje foar produkten fan patch-type, is de fraach yn' e merk foar oerflakbefestiging trochgean te ferheegjen, wat ek hat laat ta de ûntwikkeling fan TO-ferpakking yn oerflak mount ferpakking.

TO-252 (ek wol D-PAK neamd) en TO-263 (D2PAK) binne beide oerflakbefestigingspakketten.

TO rige pakket

TO pakket produkt uterlik

TO252 / D-PAK is in plestik chip pakket, dat wurdt faak brûkt foar ferpakking macht transistors en spanning stabilisearjende chips. It is ien fan 'e hjoeddeistige mainstream-pakketten. De MOSFET mei dizze ferpakkingsmetoade hat trije elektroden, poarte (G), drain (D), en boarne (S). De drain (D) pin is ôfsnien en net brûkt. Ynstee, de waarmte sink op 'e rêch wurdt brûkt as de drain (D), dat wurdt direkt laske oan de PCB. Oan 'e iene kant wurdt it brûkt foar it útfieren fan grutte streamingen, en oan' e oare kant dissipearret it waarmte troch de PCB. Dêrom binne der trije D-PAK pads op de PCB, en de drain (D) pad is grutter. De ferpakkingsspesifikaasjes binne as folget:

TO pakket produkt uterlik

TO-252 / D-PAK pakket grutte spesifikaasjes

TO-263 is in fariant fan TO-220. It is benammen ûntworpen om produksje-effisjinsje te ferbetterjen en waarmtedissipaasje. It stipet ekstreem hege stroom en spanning. It is faker yn medium-voltage hege-aktuele MOSFETs ûnder 150A en boppe 30V. Neist D2PAK (TO-263AB) omfettet it ek TO263-2, TO263-3, TO263-5, TO263-7 en oare stilen, dy't ûndergeskikt binne oan TO-263, benammen troch it ferskillende oantal en ôfstân fan pinnen .

TO-263 / D2PAK pakket grutte spesifikaasjes

TO-263 / D2PAK pakket grutte spesifikaasjes

3. Pin grid array pakket (PGA)

D'r binne meardere fjouwerkante arraypinnen binnen en bûten de PGA-chip (Pin Grid Array Package). Elts fjouwerkante array pin wurdt regele op in bepaalde ôfstân om de chip. Ofhinklik fan it oantal pinnen kin it wurde foarme yn 2 oant 5 sirkels. Tidens ynstallaasje, gewoan ynfoegje de chip yn de spesjale PGA socket. It hat de foardielen fan maklike plugging en unplugging en hege betrouberens, en kin oanpasse oan hegere frekwinsjes.

PGA pakket styl

PGA pakket styl

De measte fan har chipsubstraten binne makke fan keramyk materiaal, en guon brûke spesjale plestikhars as substraat. Yn termen fan technology is de pin sintrum ôfstân meastal 2.54mm, en it oantal pins fariearret fan 64 oant 447. It karakteristyk fan dit soarte fan ferpakking is dat it lytser it ferpakking gebiet (folume), de legere it enerzjyferbrûk (prestaasjes) ) it kin ferneare, en oarsom. Dizze ferpakkingsstyl fan chips wie yn 'e iere dagen gewoaner, en waard meast brûkt foar it ferpakken fan produkten mei hege enerzjyferbrûk lykas CPU's. Bygelyks, Intel's 80486 en Pentium brûke allegear dizze ferpakkingsstyl; it wurdt net breed oannommen troch MOSFET-fabrikanten.

4. Small Outline Transistor Package (SOT)

SOT (Small Out-Line Transistor) is in patch type lytse macht transistor pakket, benammen ynklusyf SOT23, SOT89, SOT143, SOT25 (ie SOT23-5), ensfh SOT323, SOT363/SOT26 (ie SOT23-6) en oare soarten ôflaat, dy't lytser binne yn grutte as TO-pakketten.

SOT pakket type

SOT pakket type

SOT23 is in gewoan brûkte transistor pakket mei trije wjuk-foarmige pins, nammentlik samler, emitter en basis, dy't oanjûn oan beide kanten fan 'e lange kant fan' e komponint. Under harren binne de emitter en de basis oan deselde kant. Se binne mienskiplik yn low-power transistors, fjild effekt transistors en gearstalde transistors mei wjerstannen netwurken. Se hawwe goede sterkte, mar minne solderability. It uterlik wurdt werjûn yn figuer (a) hjirûnder.

SOT89 hat trije koarte pins ferdield oan ien kant fan 'e transistor. De oare kant is in metalen heatsink ferbûn mei de basis te fergrutsjen waarmte dissipation kapasiteit. It is gewoan yn silisium-oerflak-mount transistors en is geskikt foar applikaasjes mei hegere krêft. It uterlik wurdt werjûn yn figuer (b) hjirûnder. 2

SOT143 hat fjouwer koarte wjuk-foarmige pins, dy't liede út fan beide kanten. It bredere ein fan 'e pin is de samler. Dit soarte fan pakket is gewoan yn hege-frekwinsje transistors, en syn uterlik wurdt werjûn yn figuer (c) hjirûnder. 2

SOT252 is in hege-power transistor mei trije pins dy't liede fan de iene kant, en de middelste pin is koarter en is de samler. Ferbine mei de gruttere pin oan 'e oare ein, dat is in koper sheet foar waarmte dissipation, en syn uterlik is lykas werjûn yn figuer (d) hjirûnder.

Common SOT pakket uterlik ferliking

Common SOT pakket uterlik ferliking

De fjouwer-terminal SOT-89 MOSFET wurdt faak brûkt op moederborden. Syn spesifikaasjes en ôfmjittings binne as folget:

SOT-89 MOSFET grutte spesifikaasjes (ienheid: mm)

SOT-89 MOSFET grutte spesifikaasjes (ienheid: mm)

5. Small Outline Package (SOP)

SOP (Small Out-Line Package) is ien fan de oerflak mount pakketten, ek neamd SOL of DFP. De pinnen wurde út beide kanten fan it pakket lutsen yn in seagull wjuk foarm (L foarm). De materialen binne plestik en keramyk. SOP packaging noarmen befetsje SOP-8, SOP-16, SOP-20, SOP-28, ensfh It nûmer nei SOP jout it oantal pins. De measte MOSFET SOP-pakketten nimme SOP-8-spesifikaasjes oan. De yndustry ferlit faak "P" en ôfkoarte it as SO (Small Out-Line).

SOT-89 MOSFET grutte spesifikaasjes (ienheid: mm)

SOP-8 pakket grutte

SO-8 waard earst ûntwikkele troch PHILIP Company. It is ferpakt yn plestik, hat gjin waarmte dissipation boaiem plaat, en hat minne waarmte dissipation. It wurdt algemien brûkt foar MOSFET's mei leech krêft. Letter waarden standert spesifikaasjes lykas TSOP (Thin Small Outline Package), VSOP (Very Small Outline Package), SSOP (Shrink SOP), TSSOP (Thin Shrink SOP), ensfh. ûnder harren wurde TSOP en TSSOP faak brûkt yn MOSFET-ferpakking.

SOP-ôflaat spesifikaasjes gewoanlik brûkt foar MOSFET's

SOP-ôflaat spesifikaasjes gewoanlik brûkt foar MOSFET's

6. Quad Flat Package (QFP)

De ôfstân tusken chip pins yn QFP (Plastic Quad Flat Package) pakket is hiel lyts en de pins binne hiel tin. It wurdt algemien brûkt yn grutskalige of ultra-grutte yntegrearre circuits, en it oantal pins is oer it generaal mear as 100. Chips ferpakt yn dizze foarm moatte brûke SMT oerflak mounting technology foar in solder de chip oan de moederbord. Dizze ferpakkingsmetoade hat fjouwer wichtige skaaimerken: ① It is geskikt foar SMD-flatermontagetechnology om bedrading op PCB-circuitboards te ynstallearjen; ② It is geskikt foar gebrûk mei hege frekwinsje; ③ It is maklik te betsjinjen en hat hege betrouberens; ④ De ferhâlding tusken it chipgebiet en it ferpakkingsgebiet is lyts. Lykas de PGA-ferpakkingsmetoade, wrapt dizze ferpakkingsmetoade de chip yn in plestik pakket en kin de waarmte net ferdriuwe as de chip op 'e tiid wurket. It beheint de ferbettering fan MOSFET-prestaasjes; en de plestik ferpakking sels fergruttet de grutte fan it apparaat, dat net foldocht oan de easken foar de ûntwikkeling fan semiconductors yn 'e rjochting fan ljocht, tin, koart en lyts. Derneist is dit soarte fan ferpakkingsmetoade basearre op ien chip, dy't de problemen hat fan lege produksje-effisjinsje en hege ferpakkingskosten. Dêrom is QFP mear geskikt foar gebrûk yn digitale logika LSI circuits lykas microprocessors / gate arrays, en is ek geskikt foar ferpakking analoge LSI circuit produkten lykas VTR sinjaal ferwurking en audio sinjaal ferwurking.

7, Quad plat pakket sûnder leads (QFN)

It pakket QFN (Quad Flat Non-leaded pakket) is foarsjoen fan elektrodeskontakten oan alle fjouwer kanten. Sûnt der binne gjin leads, it mounting gebiet is lytser as QFP en de hichte is leger as QFP. Under harren wurdt keramyske QFN ek neamd LCC (Leadless Chip Carriers), en lege kosten plastic QFN mei help fan glês epoksy hars printe substraat basis materiaal wurdt neamd plastic LCC, PCLC, P-LCC, ensfh It is in opkommende oerflak mount chip ferpakking technology mei lytse pad grutte, lyts folume, en plestik as sealing materiaal. QFN wurdt benammen brûkt foar yntegreare circuit ferpakking, en MOSFET sil net brûkt wurde. Om't Intel lykwols in yntegreare bestjoerder en MOSFET-oplossing foarstelde, lansearre it DrMOS yn in QFN-56-pakket ("56" ferwiist nei de 56 ferbiningspinnen op 'e efterkant fan' e chip).

It moat opmurken wurde dat it QFN-pakket deselde eksterne leadkonfiguraasje hat as it ultra-tinne lyts skemapakket (TSSOP), mar de grutte is 62% lytser as de TSSOP. Neffens QFN-modelleringsgegevens is syn thermyske prestaasjes 55% heger as dy fan TSSOP-ferpakking, en syn elektryske prestaasjes (induktânsje en kapasitânsje) binne respektivelik 60% en 30% heger as TSSOP-ferpakking. It grutste neidiel is dat it dreech is om te reparearjen.

DrMOS yn QFN-56 pakket

DrMOS yn QFN-56 pakket

Tradisjoneel diskrete DC / DC step-down switching macht foarrieden kinne net foldwaan oan de easken foar hegere macht tichtheid, noch kinne se oplosse it probleem fan parasitêr parameter effekten op hege switch frekwinsjes. Mei de ynnovaasje en foarútgong fan technology is it in realiteit wurden om sjauffeurs en MOSFET's te yntegrearjen om multi-chip modules te bouwen. Dizze yntegraasjemetoade kin in soad romte besparje en de tichtens fan enerzjyferbrûk ferheegje. Troch it optimalisearjen fan bestjoerders en MOSFET's is it in realiteit wurden. Stromeffisjinsje en heechweardige DC-stream, dit is DrMOS yntegreare driver IC.

Renesas 2e generaasje DrMOS

Renesas 2e generaasje DrMOS

De QFN-56 leadless pakket makket DrMOS termyske impedânsje hiel leech; mei ynterne wire bonding en koper clip design, eksterne PCB wiring kin wurde minimalisearre, dêrmei ferminderjen inductance en ferset. Dêrnjonken kin it brûkte djippe-kanaal silisium MOSFET-proses ek konduksje-, skeakel- en poarteladingsferlies signifikant ferminderje; it is kompatibel mei in ferskaat oan controllers, kin berikke ferskillende bestjoeringssysteem modus, en stipet aktive faze konverzje modus APS (Auto Phase Switching). Neist QFN-ferpakking is bilaterale flat no-lead packaging (DFN) ek in nij elektroanysk ferpakkingsproses dat in protte brûkt is yn ferskate komponinten fan ON Semiconductor. Yn ferliking mei QFN hat DFN minder lead-out elektroden oan beide kanten.

8、 Plastic Leaded Chip Carrier (PLCC)

PLCC (Plastic Quad Flat Package) hat in fjouwerkante foarm en is folle lytser as de DIP pakket. It hat 32 pinnen mei pinnen rûnom. De pinnen wurde út 'e fjouwer kanten fan it pakket yn in T-foarm liede. It is in plestik produkt. De pin sintrum ôfstân is 1.27mm, en it oantal pins fariearret fan 18 oan 84. De J-foarmige pins binne net maklik misfoarme en binne makliker te betsjinjen as QFP, mar it uterlik ynspeksje nei welding is dreger. PLCC-ferpakking is geskikt foar it ynstallearjen fan bedrading op PCB mei SMT-oerflakmontagetechnology. It hat de foardielen fan lytse grutte en hege betrouberens. PLCC-ferpakking is relatyf gewoan en wurdt brûkt yn logika LSI, DLD (as programma logika apparaat) en oare circuits. Dizze ferpakkingsfoarm wurdt faak brûkt yn moederbord BIOS, mar it is op it stuit minder gewoan yn MOSFETs.

Renesas 2e generaasje DrMOS

Ynkapseling en ferbettering foar mainstream-bedriuwen

Fanwegen de ûntwikkelingstrend fan lege spanning en hege stroom yn CPU's, binne MOSFET's ferplichte om grutte útfierstroom te hawwen, lege oan-ferset, lege waarmtegeneraasje, rappe waarmtedissipaasje en lytse grutte. Neist it ferbetterjen fan technology en prosessen foar chipproduksje, bliuwe MOSFET-fabrikanten ek ferpakkingstechnology ferbetterje. Op basis fan kompatibiliteit mei standert spesifikaasjes foar uterlik, stelle se nije ferpakkingsfoarmen foar en registrearje hannelsmerknammen foar de nije pakketten dy't se ûntwikkelje.

1, RENESAS WPAK, LFPAK en LFPAK-I pakketten

WPAK is in pakket foar hege waarmtestraling ûntwikkele troch Renesas. Troch it D-PAK-pakket te imitearjen, wurdt de chip-heatsink oan it moederbord laske, en de waarmte wurdt troch it moederbord ferspraat, sadat it lytse pakket WPAK ek de útfierstroom fan D-PAK kin berikke. WPAK-D2 pakket twa hege / lege MOSFET's om wiringinduktânsje te ferminderjen.

Renesas WPAK pakket grutte

Renesas WPAK pakket grutte

LFPAK en LFPAK-I binne twa oare lytse foarmfaktorpakketten ûntwikkele troch Renesas dy't kompatibel binne mei SO-8. LFPAK is gelyk oan D-PAK, mar lytser as D-PAK. LFPAK-i pleatst de heatsink nei boppen om waarmte troch de heatsink te dissipearjen.

Renesas LFPAK en LFPAK-I pakketten

Renesas LFPAK en LFPAK-I pakketten

2. Vishay Power-PAK en Polar-PAK ferpakking

Power-PAK is de MOSFET-pakketnamme registrearre troch Vishay Corporation. Power-PAK omfettet twa spesifikaasjes: Power-PAK1212-8 en Power-PAK SO-8.

Vishay Power-PAK1212-8 pakket

Vishay Power-PAK1212-8 pakket

Vishay Power-PAK SO-8 pakket

Vishay Power-PAK SO-8 pakket

Polar PAK is in lyts pakket mei dûbelsidige waarmte-dissipaasje en is ien fan Vishay's kearnferpakkingstechnologyen. Polar PAK is itselde as it gewoane so-8-pakket. It hat dissipaasjepunten oan sawol de boppe- as ûnderkant fan it pakket. It is net maklik om waarmte binnen it pakket te sammeljen en kin de aktuele tichtens fan 'e bestjoeringsstroom ferheegje nei twa kear dat fan SO-8. Op it stuit hat Vishay Polar PAK-technology lisinsearre oan STMicroelectronics.

Vishay Polar PAK-pakket

Vishay Polar PAK-pakket

3. Onsi SO-8 en WDFN8 flat lead pakketten

ON Semiconductor hat twa soarten flat-lead MOSFET's ûntwikkele, wêrûnder de SO-8-kompatibele flat-lead wurde brûkt troch in protte boards. ON Semiconductor's nij lansearre NVMx en NVTx power MOSFET's brûke kompakte DFN5 (SO-8FL) en WDFN8 pakketten om konduksjeferlies te minimalisearjen. It hat ek lege QG en kapasitânsje om bestjoerderferlies te minimalisearjen.

ON Semiconductor SO-8 Flat Lead Package

ON Semiconductor SO-8 Flat Lead Package

ON Semiconductor WDFN8 pakket

ON Semiconductor WDFN8 pakket

4. NXP LFPAK en QLPAK ferpakking

NXP (earder Philps) hat SO-8 ferpakkingstechnology ferbettere yn LFPAK en QLPAK. Under harren, LFPAK wurdt beskôge as de meast betroubere macht SO-8 pakket yn 'e wrâld; wylst QLPAK hat de skaaimerken fan lytse grutte en hegere waarmte dissipation effisjinsje. Yn ferliking mei gewoane SO-8 beslacht QLPAK in PCB-boardgebiet fan 6 * 5mm en hat in thermyske wjerstân fan 1.5k / W.

NXP LFPAK pakket

NXP LFPAK pakket

NXP QLPAK ferpakking

NXP QLPAK ferpakking

4. ST Semiconductor PowerSO-8 pakket

STMicroelectronics 'macht MOSFET chip packaging technologyen befetsje SO-8, PowerSO-8, PowerFLAT, DirectFET, PolarPAK, ensfh Under harren, Power SO-8 is in ferbettere ferzje fan SO-8. Derneist binne d'r PowerSO-10, PowerSO-20, TO-220FP, H2PAK-2 en oare pakketten.

STMicroelectronics Power SO-8 pakket

STMicroelectronics Power SO-8 pakket

5. Fairchild Semiconductor Power 56 pakket

Power 56 is Farichild syn eksklusive namme, en syn offisjele namme is DFN5 × 6. It ferpakkingsgebiet is te fergelykjen mei dat fan 'e meast brûkte TSOP-8, en it tinne pakket besparret de hichte fan' e komponint klaring, en it Thermal-Pad-ûntwerp oan 'e boaiem ferminderet de termyske ferset. Dêrom hawwe in protte fabrikanten fan machtapparaten DFN5 × 6 ynset.

Fairchild Power 56 pakket

Fairchild Power 56 pakket

6. International Rectifier (IR) Direct FET pakket

Direkte FET leveret effisjinte boppekoeling yn in SO-8 of lytsere footprint en is geskikt foar AC-DC en DC-DC macht ombou applikaasjes yn kompjûters, laptops, telekommunikaasje en konsumint elektroanika apparatuer. De konstruksje fan metalen blikjes fan DirectFET soarget foar dûbelsidige waarmtedissipaasje, en ferdûbelet effektyf de hjoeddeistige ôfhannelingmooglikheden fan hegefrekwinsje DC-DC-buck-converters yn ferliking mei standert plestik diskrete pakketten. It Direct FET-pakket is in reverse-mounted type, mei de drain (D) heatsink nei boppen rjochte en bedekt mei in metalen shell, wêrtroch waarmte wurdt ferspraat. Direkte FET-ferpakking ferbettert de waarmtedissipaasje sterk en nimt minder romte yn mei in goede waarmtedissipaasje.

Direkte FET Encapsulation

Gearfetsje

Yn 'e takomst, om't de elektroanyske produksjesektor trochgiet te ûntwikkeljen yn' e rjochting fan ultra-tinne, miniaturisaasje, lege spanning en hege stroom, sil it uterlik en ynterne ferpakkingsstruktuer fan MOSFET ek feroarje om better oan te passen oan 'e ûntwikkelingsbehoeften fan' e produksje. yndustry. Derneist, om de seleksjedrompel foar elektroanyske fabrikanten te ferleegjen, sil de trend fan MOSFET-ûntwikkeling yn 'e rjochting fan modularisaasje en ferpakking op systeemnivo hieltyd dúdliker wurde, en produkten sille op in koördinearre manier ûntwikkelje fan meardere dimensjes lykas prestaasjes en kosten . Pakket is ien fan de wichtige referinsje faktoaren foar MOSFET seleksje. Ferskillende elektroanyske produkten hawwe ferskillende elektryske easken, en ferskate ynstallaasjeomjouwings fereaskje ek passende grutte spesifikaasjes om te foldwaan. By feitlike seleksje moat it beslút makke wurde neffens de eigentlike behoeften ûnder it algemiene prinsipe. Guon elektroanyske systemen wurde beheind troch de grutte fan 'e PCB en ynterne hichte. Bygelyks, module macht foarrieden fan kommunikaasje systemen meastal brûke DFN5 * 6 en DFN3 * 3 pakketten fanwege hichte beheinings; yn guon ACDC macht foarrieden, ultra-tinne ûntwerpen of troch shell beheinings binne geskikt foar assembly TO220 ferpakt macht MOSFETs. Op dit stuit kinne de pins direkt yn 'e woartel ynfoege wurde, wat net geskikt is foar TO247-ferpakte produkten; guon ultra-tinne ûntwerpen fereaskje dat de apparaat pins wurde bûgd en lein plat, dat sil tanimme de kompleksiteit fan MOSFET seleksje.

Hoe kieze MOSFET

In yngenieur fertelde my ienris dat hy noait nei de earste side fan in MOSFET-gegevensblêd seach, om't de "praktyske" ynformaasje allinich op 'e twadde side en fierder ferskynde. Hast elke side op in MOSFET-gegevensblêd befettet weardefolle ynformaasje foar ûntwerpers. Mar it is net altyd dúdlik hoe't de gegevens fan fabrikanten moatte ynterpretearje.

Dit artikel sketst guon fan 'e wichtichste spesifikaasjes fan MOSFET's, hoe't se wurde oanjûn op it gegevensblêd, en it dúdlike byld dat jo nedich binne om se te begripen. Lykas de measte elektroanyske apparaten, wurde MOSFET's beynfloede troch wurktemperatuer. Dat it is wichtich om de testbetingsten te begripen wêryn de neamde yndikatoaren wurde tapast. It is ek krúsjaal om te begripen oft de yndikatoaren dy't jo sjogge yn 'e "Produktyntroduksje" "maksimum" of "typyske" wearden binne, om't guon gegevensblêden it net dúdlik meitsje.

Voltage klasse

De primêre karakteristyk dy't in MOSFET bepaalt is syn drain-source spanning VDS, of "drain-source breakdown voltage", dat is de heechste spanning dy't de MOSFET sûnder skea ferneare kin as de poarte koartsluten is nei de boarne en de drainstream is 250μA. . VDS wurdt ek neamd de "absolute maksimum spanning op 25 ° C", mar it is wichtich om te ûnthâlden dat dizze absolute spanning is temperatuer ôfhinklik, en der is meastal in "VDS temperatuer koëffisjint" yn de gegevens sheet. Jo moatte ek begripe dat maksimale VDS de DC-spanning is plus alle spanningspikes en rimpelingen dy't yn it circuit kinne oanwêzich wêze. As jo ​​​​bygelyks in 30V-apparaat brûke op in 30V-voeding mei in 100mV, 5ns spike, sil de spanning de absolute maksimale limyt fan it apparaat wêze en it apparaat kin lawinemodus yngean. Yn dit gefal kin de betrouberens fan 'e MOSFET net garandearre wurde. By hege temperatueren kin de temperatuerkoëffisjint de ôfbraakspanning signifikant feroarje. Bygelyks, guon N-kanaal MOSFET's mei in spanningswurdearring fan 600V hawwe in positive temperatuerkoëffisjint. As se har maksimale knooppunttemperatuer benaderje, soarget de temperatuerkoëffisjint dat dizze MOSFET's har gedrage as 650V MOSFET's. De ûntwerpregels fan in protte MOSFET-brûkers fereaskje in deratingfaktor fan 10% oant 20%. Yn guon ûntwerpen, yn betinken nommen dat de eigentlike ôfbraakspanning 5% oant 10% heger is as de nominearre wearde by 25 ° C, sil in oerienkommende nuttige ûntwerpmarzje tafoege wurde oan it eigentlike ûntwerp, wat tige foardielich is foar it ûntwerp. Like wichtich foar de juste seleksje fan MOSFET's is it begripen fan 'e rol fan' e poarte-boarne-spanning VGS tidens it konduksjeproses. Dizze spanning is de spanning dy't de folsleine konduksje fan 'e MOSFET garandearret ûnder in opjûne maksimale RDS (oan) betingst. Dit is wêrom de op-resistinsje is altyd besibbe oan de VGS nivo, en it is allinnich op dizze spanning dat it apparaat kin wurde ynskeakele. In wichtich konsekwinsje fan ûntwerp is dat jo de MOSFET net folslein ynskeakelje kinne mei in spanning leger dan de minimale VGS dy't brûkt wurdt om de RDS (oan) beoardieling te berikken. Bygelyks, om in MOSFET folslein op te riden mei in 3.3V mikrocontroller, moatte jo de MOSFET kinne ynskeakelje op VGS = 2.5V of leger.

On-resistance, poartelading, en "figuer fan fertsjinste"

De oan-ferset fan in MOSFET wurdt altyd bepaald op ien of mear poarte-nei-boarne spanningen. De maksimale RDS (oan) limyt kin wêze 20% oan 50% heger as de typyske wearde. De maksimale limyt fan RDS(oan) ferwiist meastentiids nei de wearde by in knooppunttemperatuer fan 25°C. By hegere temperatueren kin RDS (oan) tanimme mei 30% oan 150%, lykas werjûn yn figuer 1. Sûnt RDS (oan) feroaret mei temperatuer en de minimale wjerstân wearde kin net garandearre, detecting hjoeddeistige basearre op RDS (oan) is net in heul krekte metoade.

RDS(oan) nimt ta mei temperatuer yn it berik fan 30% oant 150% fan de maksimale wurktemperatuer

Ofbylding 1 RDS(oan) nimt ta mei temperatuer yn it berik fan 30% oant 150% fan 'e maksimale wurktemperatuer

On-resistance is heul wichtich foar sawol N-kanaal as P-kanaal MOSFET's. By it wikseljen fan macht foarrieden is Qg in kaai seleksje kritearium foar N-kanaal MOSFETs brûkt by it wikseljen macht foarrieden omdat Qg beynfloedet switch ferliezen. Dizze ferliezen hawwe twa effekten: ien is de skeakeltiid dy't de MOSFET oan en út beynfloedet; de oare is de enerzjy dy't nedich is om de poartekapasitânsje op te laden tidens elk skeakelproses. Ien ding om te hâlden yn gedachten is dat Qg hinget ôf fan de poarte-boarne spanning, sels as it brûken fan in legere Vgs ferminderet switching ferliezen. As in flugge manier om MOSFET's te fergelykjen dy't bedoeld binne foar gebrûk yn wikselapplikaasjes, brûke ûntwerpers faaks in iental formule besteande út RDS (oan) foar konduksjeferlies en Qg foar wikselferlies: RDS (on) xQg. Dizze "figuer fan fertsjinste" (FOM) vat de prestaasjes fan it apparaat gear en lit MOSFET's wurde fergelike yn termen fan typyske as maksimale wearden. Foar in soargje foar in krekte ferliking oer apparaten, Jo moatte der wis fan dat deselde VGS wurdt brûkt foar RDS (oan) en Qg, en dat de typyske en maksimale wearden net tafallich wurde mingd tegearre yn de publikaasje. Legere FOM sil jo bettere prestaasjes jaan by it wikseljen fan applikaasjes, mar it is net garandearre. De bêste fergelikingsresultaten kinne allinich wurde krigen yn in eigentlike sirkwy, en yn guon gefallen moat it sirkwy miskien fine foar elke MOSFET. Rated stroom en macht dissipation, basearre op ferskillende test betingsten, de measte MOSFETs hawwe ien of mear trochgeande drain streamen yn de gegevens sheet. Jo wolle it gegevensblêd soarchfâldich besjen om út te finen oft de wurdearring op de opjûne gefaltemperatuer is (bgl. TC=25 °C), of omjouwingstemperatuer (bgl. TA=25 °C). Hokker fan dizze wearden is meast relevant sil ôfhingje fan de apparaat skaaimerken en tapassing (sjoch figuer 2).

Alle absolute maksimum hjoeddeistige en macht wearden binne echte gegevens

figuer 2 Alle absolute maksimum hjoeddeistige en macht wearden binne echte gegevens

Foar lytse oerflakbefestigingsapparaten dy't brûkt wurde yn handheld apparaten, kin it meast relevante aktuele nivo dat wêze by in omjouwingstemperatuer fan 70 ° C. Foar grutte apparatuer mei heatsinks en twongen luchtkoeling kin it hjoeddeistige nivo by TA = 25 ℃ tichter by de eigentlike situaasje wêze. Foar guon apparaten kin de stjer mear aktueel behannelje op syn maksimale krúspunttemperatuer dan de pakketgrinzen. Yn guon gegevensblêden is dit "die-beheinde" aktuele nivo oanfoljende ynformaasje foar it "pakket-beheinde" aktuele nivo, dat jo in idee jaan kin oer de robústheid fan 'e stjer. Soartgelikense oerwagings jilde foar trochgeande krêftdissipaasje, dy't net allinich hinget fan temperatuer, mar ek op 'e tiid. Stel jo foar dat in apparaat kontinu wurket op PD = 4W foar 10 sekonden by TA = 70 ℃. Wat in "trochgeande" tiidperioade is, sil ferskille op basis fan it MOSFET-pakket, dus jo wolle it normalisearre plot fan 'e thermyske transientimpedânsje fan it gegevensblêd brûke om te sjen hoe't de krêftferbrûk derút sjocht nei 10 sekonden, 100 sekonden of 10 minuten . Lykas werjûn yn figuer 3, is de termyske wjerstânskoëffisjint fan dit spesjalisearre apparaat nei in puls fan 10 sekonden sawat 0,33, wat betsjut dat ienris it pakket thermyske sêding berikt nei sawat 10 minuten, de waarmte-dissipaasjekapasiteit fan it apparaat is mar 1,33W ynstee fan 4W . Hoewol't de waarmte dissipaasje kapasiteit fan it apparaat kin berikke oer 2W ûnder goede koeling.

Termyske wjerstân fan MOSFET as macht puls wurdt tapast

figuer 3 Termyske ferset fan MOSFET as macht puls wurdt tapast

Yn feite kinne wy ​​ferdielen hoe't jo MOSFET kieze yn fjouwer stappen.

De earste stap: kies N kanaal of P kanaal

De earste stap yn it kiezen fan it juste apparaat foar jo ûntwerp is it besluten of jo in N-kanaal of P-kanaal MOSFET moatte brûke. Yn in typyske krêftapplikaasje, as in MOSFET is ferbûn mei grûn en de lading is ferbûn mei de netspanning, foarmet de MOSFET de leechside-skeakel. Yn 'e leechside-skeakel moatte N-kanaal MOSFET's brûkt wurde fanwege oerwagings fan' e spanning dy't nedich is om it apparaat út of oan te skeakeljen. As de MOSFET is ferbûn mei de bus en laden nei de grûn, wurdt in hege-side switch brûkt. P-kanaal MOSFETs wurde meastentiids brûkt yn dizze topology, dat is ek te tankjen oan spanning drive oerwagings. Om it juste apparaat foar jo applikaasje te selektearjen, moatte jo de spanning bepale dy't nedich is om it apparaat te riden en de maklikste manier om it te dwaan yn jo ûntwerp. De folgjende stap is om de fereaske spanningswurdearring te bepalen, as de maksimale spanning dy't it apparaat kin ferneare. Hoe heger de spanningswurdearring, hoe heger de kosten fan it apparaat. Neffens praktyske ûnderfining moat de nominearre spanning grutter wêze dan de netspanning of busspanning. Dit sil genôch beskerming leverje sadat de MOSFET net mislearret. By it selektearjen fan in MOSFET is it nedich om de maksimale spanning te bepalen dy't kin wurde tolerearre fan 'e drain nei de boarne, dat is de maksimale VDS. It is wichtich om te witten dat de maksimale spanning in MOSFET kin ferneare feroarings mei temperatuer. Untwerpers moatte spanningsfariaasjes testen oer it heule temperatuerberik. De nominearre spanning moat genôch marzje hawwe om dit fariaasjeberik te dekken om te soargjen dat it circuit net mislearret. Oare feiligensfaktoaren dy't ûntwerpingenieurs moatte beskôgje omfetsje spanningstransients dy't feroarsake wurde troch elektroanika te wikseljen lykas motors of transformators. Rated voltages fariearje foar ferskate applikaasjes; typysk, 20V foar draachbere apparaten, 20-30V foar FPGA macht supplies, en 450-600V foar 85-220VAC applikaasjes.

Stap 2: Bepale de nominearre stroom

De twadde stap is om de hjoeddeistige beoardieling fan 'e MOSFET te kiezen. Ofhinklik fan 'e circuitkonfiguraasje moat dizze nominearre stroom de maksimale stroom wêze dy't de lading ûnder alle omstannichheden kin ferneare. Fergelykber mei de spanningssituaasje moat de ûntwerper derfoar soargje dat de selektearre MOSFET dizze aktuele beoardieling kin wjerstean, sels as it systeem aktuele spikes genereart. De twa aktuele betingsten beskôge binne trochgeande modus en pulsspike. Yn trochgeande conduction modus, de MOSFET is yn in fêste steat, dêr't strom streamt kontinu troch it apparaat. In pulsspike ferwiist nei in grutte surge (as spikestream) dy't troch it apparaat streamt. Sadree't de maksimale stroom ûnder dizze betingsten is bepaald, is it gewoan in kwestje fan it selektearjen fan in apparaat dat dizze maksimale stroom kin omgean. Nei it selektearjen fan de nominearre stroom moat ek it konduksjeferlies berekkene wurde. Yn eigentlike situaasjes is MOSFET gjin ideaal apparaat, om't d'r elektryske enerzjyferlies is tidens it konduksjeproses, wat geliedingsferlies neamd wurdt. In MOSFET gedraacht as in fariabele wjerstân as "oan", dat wurdt bepaald troch de RDS (ON) fan it apparaat en feroaret signifikant mei temperatuer. De macht ferlies fan it apparaat kin wurde berekkene troch Iload2 × RDS (ON). Sûnt de op-ferset feroaret mei temperatuer, sil it krêftferlies ek evenredich feroarje. Hoe heger de spanning VGS tapast op de MOSFET, hoe lytser de RDS(ON) sil wêze; oarsom, hoe heger de RDS(ON) sil wêze. Foar de systeemûntwerper, dit is wêr't de ôfwikselingen komme yn ôfhinklik fan de systeemspanning. Foar draachbere ûntwerpen is it makliker (en faker) om legere spanningen te brûken, wylst foar yndustriële ûntwerpen hegere spanningen kinne wurde brûkt. Tink derom dat de RDS(ON) ferset in bytsje sil tanimme mei stroom. Fariaasjes yn ferskate elektryske parameters fan 'e RDS(ON) wjerstân kinne fûn wurde yn it technyske gegevensblêd levere troch de fabrikant. Technology hat in wichtige ynfloed op apparaat skaaimerken, om't guon technologyen tend to fergrutsjen RDS (ON) by it fergrutsjen fan de maksimale VDS. Foar sa'n technology, as jo fan doel binne om VDS en RDS (ON) te ferminderjen, moatte jo de chipgrutte ferheegje, en dêrmei de oerienkommende pakketgrutte en relateare ûntwikkelingskosten ferheegje. D'r binne ferskate technologyen yn 'e yndustry dy't besykje de tanimming fan chipgrutte te kontrolearjen, wêrfan de wichtichste technologyen foar balânsjen fan kanalen en lading binne. Yn sleattechnology is in djippe sleat ynsletten yn 'e wafel, meast reservearre foar lege spanningen, om de op-resistinsje RDS(ON) te ferminderjen. Om de ynfloed fan maksimale VDS op RDS (ON) te ferminderjen, waard in epitaksiale groeikolom / etskolomproses brûkt tidens it ûntwikkelingsproses. Bygelyks, Fairchild Semiconductor hat ûntwikkele in technology neamd SuperFET dy't foeget ekstra produksje stappen foar RDS (ON) reduksje. Dizze fokus op RDS (ON) is wichtich, om't as de ôfbraakspanning fan in standert MOSFET tanimt, RDS (ON) eksponentiell tanimt en liedt ta in tanimming fan die grutte. It SuperFET-proses feroaret de eksponinsjele relaasje tusken RDS(ON) en wafergrutte yn in lineêre relaasje. Op dizze manier kinne SuperFET-apparaten ideale lege RDS(ON) berikke yn lytse stjergrutte, sels mei ôfbraakspanningen oant 600V. It resultaat is dat wafelgrutte kin wurde fermindere mei maksimaal 35%. Foar ein brûkers betsjut dit in signifikante fermindering fan pakketgrutte.

Stap trije: Bepale termyske easken

De folgjende stap by it selektearjen fan in MOSFET is om de termyske easken fan it systeem te berekkenjen. Untwerpers moatte twa ferskillende senario's beskôgje, it worst-case senario en it real-world senario. It is oan te rieden om it worst-case berekkeningsresultaat te brûken, om't dit resultaat in gruttere feiligensmarzje leveret en soarget dat it systeem net mislearret. D'r binne ek wat mjitgegevens dy't omtinken nedich binne op it MOSFET-datablêd; lykas de termyske ferset tusken de semiconductor junction fan it ferpakt apparaat en de omjouwing, en de maksimale junction temperatuer. De knooppunttemperatuer fan it apparaat is lyk oan de maksimale omjouwingstemperatuer plus it produkt fan termyske ferset en krêftdissipaasje (knooppunttemperatuer = maksimale omjouwingstemperatuer + [thermyske ferset × krêftdissipaasje]). Neffens dizze fergeliking, de maksimale macht dissipation fan it systeem kin wurde oplost, dat is gelyk oan I2 × RDS (ON) by definysje. Sûnt de ûntwerper de maksimale stroom hat bepaald dy't troch it apparaat sil gean, kin RDS(ON) wurde berekkene by ferskate temperatueren. It is de muoite wurdich opskriuwen dat by it omgean mei ienfâldige termyske modellen, ûntwerpers moatte ek beskôgje de termyske kapasiteit fan de semiconductor junction / apparaat gefal en gefal / omjouwing; dit fereasket dat de printe circuit board en pakket net opwaarme fuortendaliks. Avalanche-ôfdieling betsjut dat de omkearspanning op it semiconductor-apparaat de maksimale wearde grutteret en in sterk elektrysk fjild foarmet om de stroom yn it apparaat te ferheegjen. Dizze stroom sil macht fergrieme, de temperatuer fan it apparaat ferheegje en it apparaat mooglik beskeadigje. Semiconductor-bedriuwen sille lawinetesten útfiere op apparaten, har lawinespanning berekkenje, of de robústheid fan it apparaat testen. Der binne twa metoaden foar it berekkenjen fan rated lawine spanning; ien is statistyske metoade en de oare is termyske berekkening. Termyske berekkening wurdt in soad brûkt om't it praktysk is. In protte bedriuwen hawwe details oer har apparaattesten levere. Bygelyks, Fairchild Semiconductor leveret "Power MOSFET Avalanche Guidelines" (Power MOSFET Avalanche Guidelines - kinne wurde downloade fan 'e Fairchild-webside). Neist it kompjûterjen hat technology ek in grutte ynfloed op it lawine-effekt. Bygelyks, in tanimming fan die grutte fergruttet lawine ferset en úteinlik fergruttet de robústiteit fan it apparaat. Foar ein brûkers betsjut dit it brûken fan gruttere pakketten yn it systeem.

Stap 4: Bepale switch prestaasjes

De lêste stap by it selektearjen fan in MOSFET is om de wikselprestaasjes fan 'e MOSFET te bepalen. Der binne in protte parameters dy't beynfloedzje switch prestaasje, mar de wichtichste binne gate / drain, gate / boarne en drain / boarne capacitance. Dizze kondensatoren meitsje skeakelferlies yn it apparaat, om't se elke kear as se wikselje wurde opladen. De wikselsnelheid fan 'e MOSFET wurdt dêrom fermindere, en de effisjinsje fan it apparaat wurdt ek fermindere. Om de totale ferliezen yn in apparaat te berekkenjen by it wikseljen, moat de ûntwerper de ferliezen berekkenje by it ynskeakeljen (Eon) en de ferliezen by it útskeakeljen (Eoff). De totale krêft fan 'e MOSFET-switch kin útdrukt wurde troch de folgjende fergeliking: Psw = (Eon + Eoff) × wikselfrekwinsje. De poarte lading (Qgd) hat de grutste ynfloed op switching prestaasjes. Op grûn fan it belang fan wikselprestaasjes wurde nije technologyen konstant ûntwikkele om dit skeakelprobleem op te lossen. Tanimmende chip grutte fergruttet gate charge; dit fergruttet apparaat grutte. Om skeakelferlies te ferminderjen binne nije technologyen ûntstien, lykas oksidaasje fan dikke boaiem fan kanaal, mei as doel poartelading te ferminderjen. Bygelyks, de nije technology SuperFET kin minimalisearje conduction ferliezen en ferbetterjen switching prestaasjes troch it ferminderjen fan RDS (ON) en gate charge (Qg). Op dizze manier kinne MOSFET's omgean mei hege-snelheid spanningstransients (dv / dt) en hjoeddeistige transients (di / dt) by it wikseljen, en kinne sels betrouber operearje by hegere skeakelfrekwinsjes.


Post tiid: Oct-23-2023