MOSFET-Rechner

1. Grundlegende Eigenschaften

Metal-Oxid-Semiconductor-Feld-Effekt-Transistoren MOSFETs sind Spannungskontrollierte Geräte, die in Schalt- und Verstärkungsaufgaben weit verbreitet sind. Ihre Betriebsweise beruht auf der Kontrolle des Kanalkonduktivitäts durch Spannung am Gitter.

N- und P-Typen
Verbesserung und Entleerungsmodus
Drei Betriebsbereiche: Schnelllauf, lineare Betrieb und saturationsbetrieb
Körperwirkung bei der Berücksichtigung

2. Schaltstromantrieb-Design

Wie die Berechnung der Gitterschwert- und Treiberanforderungen erfolgt:

Parameter	Formel	Beispiel
Gateschirm	Rg = Vdr/Ig_max	Zehn Ohm für 12 Volt Antrieb
Gateschalterstrom	Ig = Qg × fsw	100mAs bei 100kHz

Klärparameter

Wenigstens wichtige Parameter für die Auswahl und Betrieb von MOSFETs:

VDSmax: Maximaler Querspannungsdifferenz
Maximalleistungsstrom
RDS auf: Betriebswiderstand beim Vorwärmen
Gate-Schwellenpotenz
Gesamtglockenlast

Switching Eigenschaften

Verständnis des Spannungsschaltverhaltens und der Zeitschlüssel:

Eingängszeit tdon
Aufsteigungszeit tr
Ausschaltzeit
Entladungszeit tf

Schaltverlustberechnungen

Wie eine Berechnung und Minimierung der Schaltverluste durchführen:

Temperaturanstieg	ΔT = Ptotal × Rthj-a Tj = Ta + ΔT	Thermische Widerstandsleiterpfad
Hitzeleiteranforderungen	Rheinstrahlung bei Hautkontakt h-a ergibt sich aus Tjmax - Ta/Gesamtstrahlungsleistung - Rheinstrahlung bei Kühlkanal- und Heizkanalverbindung j-c - Rheinstrahlung zwischen Heizkörper und Leiterbahn c-h Wählen Sie eine Wärmeleitplatte mit niedrigem Widerstandswert zum Erhitzen	Inkludieren Sie thermisches Schaltmaterial

6. Zeitspannenberechnung

Berechnung minimale Totzeit für sichere Betriebsweise:

Parameter	Folgerende Formel	Typische Werte
Mindestes Stagnationszeit	Mindestzeitdauer td = Maximalzeitfolge tf + Zeitverschiebung tr	100 bis 500 ns
Sicherheitsmarge	tdsicher = 2 × tdminimal	200 bis 1000 ns

Schwellspannungsberechnung

Verständnis von Schwellspannungsvariationen:

Parameter	Formel	Hinweise
Threshold Spannung Vorrang	Thermische Ausgangsspannung Vgs bei kritischer Belastung = Thermische Ausgangsspannung vgs bei Standardtemperatur von 25 °C plus Temperaturkoeffizient TC mal Temperaturenunterschied ΔT.	Temperaturkoeffizient
Temperaturwirkung	TC ≈ -2 bis -4 mV/K	Negativer Koeffizient

Beitragsberechnung

Verständnis der Spannungsübertragungseigenschaften von MOSFETs:

Grundformel:
- gm = ∂ID/∂VGS
- gm ≈ 2 ID / VGS - VSGsth
- Der Verlustwiderstand hängt von Betriebspunkt ab
Betriebliche Einstellung:
- Lineare Region: gm variiert mit Vds
- Schwellenregion: gm stabiler
- Höchster transduktiver Widerstand bei der Maximalstromdurchflusszahl halbiert

9. Schaltstrom berechnende Berechnungen

Analysieren der Anforderungen an den Gatespannung:

Parameter	Folgendes wird übersetzt:	Anwendung
Schaltzeit	Ton = Qg / Ig	Schnellübertragungsrate
Gatespiegelenergie	Druck E = Leistung Qg mal Spannung VGS	Leistungsverlust

10. Leitfähigkeitstransportanalyse

Verständnis und Berechnung der Leistungsverluste:

Verlustart	Formel	Berücksichtigungen
Stromstörungen im Strombetrieb	Leistung P ergibt sich aus elektrischem Widerstand RDSon und der Quadratwurzel der Stromdurchflussleistung I.	Temperaturabhängig
AK-Steuern	Leistung P ergibt sich aus der Stromstärke I, multipliziert mit dem Quadrat des Dauerwiderstands RDS on.	Frequenzabhängig

Entwurfsrichtlinien

Bester Leitfaden für den Entwurf von MOSFET-Zircuiten:

Wählen Sie die VDS-Einstellung mit einer Sicherheitsbremse von 20%
Berücksichtigen Sie die thermische Kühlung frühzeitig
Verwenden Sie geeignete Treibspannungsschaltungen
Kontrollieren Sie parasitäre Effekte
Schutzfunktionen implementieren
Optimieren Sie die Schaltpläne der Bohrung

Verständnis des MOSFET-Betriebs