Alat Penghitung MOSFET
Pemahaman Operasi MOSFET
1. Karakteristik Dasar
Transistor Semiconductif Oksida Metal MOSFET adalah perangkat berbasis tegangan yang dikontrol luas digunakan dalam aplikasi pengaturan dan amplifikasi. Operasinya berdasarkan mengendalikan konduktivitas saluran melalui tegangan kawat.
- Jenis N-channel dan Jenis P-channel
- Mode Pembaharuan dan Pengurangan
- Tiga daerah operasional yang ditawarkan: penghalang, linear, penuh
- Pertimbangan efek tubuh
Desain Pengemudi Tabung Gat
Bagaimana menghitung resistansi pengatur pintu dan kebutuhan pengemudi:
parameter | Fungsi | Contoh |
---|---|---|
Pembatas Pintu | Rg = Vdr/Ig_puncak | 100kΩ untuk pengaliran daya 15V |
Arus Kepada Satu | IG = Qg × frekuensi swing kebisingan | 100mA pada frekuensi 100kHz |
Kunci-Kunci Parametri
Parameter penting yang memungkinkan pemilihan dan operasi MOSFET:
VDS maksimum: Voltase rongga emis drain hingga sumber voltase source
IDMAX: Arus drain maksimum
Resistansi RDSpada pada saat on
Voltase penguatan VGS th
Qg: Muatan pintu total
Karakteristik Pemutus
Pemahaman perilaku pengaturan switch dan ketepatan waktu:
- Waktu pengaktifan tdon
- Waktu naik τt
- Waktu pendinginan tpoff
- Waktu jatuh tf
Perhitungan Kehilangan Daya Pada Pengaturan Mengatur
Bagaimana untuk menghitung dan mengoptimalkan kehilangan daya saat berpindah:
Naik Suhu | Perubahan suhu ΔT = Pengaruh total Ptotal × Panas yang disimpan oleh komponen selama interval a - j Rth Ti = Tamaian + Perubahan Suhu | Perhatikan jalan pengaruh panas. |
---|---|---|
Persyaratan Penyejahan Panas | Kekurangan Teraserial pada suhu a antara titik maksimum suhu jangka panjang dan suhu lingkungan adalah: Pilih pendingin dengan Rth yang lebih rendah. | Termasuk bahan interfase termal. |
Waktu Mati Penghitungan
Menghitung waktu mati minimal untuk operasi aman:
Parameter | Formula | Nilai Kebanyakan |
---|---|---|
Waktu Mati Minimal | tidakada minimum td sama dengan waktu pemasangan maksimum tf plus waktu penyesuaian rata-rata tr | Waktu pulsa 100-500ns |
Marginal Keamanan | tdsafe = 2 × tdmin | Kekurangan waktu 200 hingga 1.000 nan-detik |
Perhitungan Tegangan Gantung
Memahami perbedaan tegangan potensial suatu titik
Parameter | Fomula | Catatan |
---|---|---|
Threshold Vantgaran Vgs | Voltage Garis Girih VGS pada suhu tertentu VGSth,25°C dapat diperoleh dengan menambahkan perbedaan suhu TC dan perubahan suhu sebesar ΔT. | Koefisien suhu |
Pengaruh Suhu | TC sekitar -2 hingga -4 mV per °C | Sinyal Negatif |
Perhitungan Transkonduktansi
Pengertian karakteristik kemampuan gain MOSFET:
- Formula Dasar:
- gains transistor = perubahan ID terhadap perubahan VGS
- Gedankan rata ≈ 2Dari Daya V / VGS - VGSmin
- Bahan kepadatan transistore gm bergantung pada titik operasional
- Titik Berjalan:
- Region linear: nilai gm bervariasi dengan VDS
- Daerah kelebihan: Stabilitas rasio transistor lebih stabil
- Ukuran maksimum pemampat sinyal di saat ID maksimum dibagi dua
9. Penghitungan Arus Gelombang Pintas
Menganalisis kebutuhan muatan pintu:
Parameter | Formula | Aplikasi |
---|---|---|
Waktu Pemutus On | Ton = Kegelapan / Hambatan Gelombang | Kecepatan Switching |
Energi Bantuan Pintu | Egg = Quotasi gigi x Volatge Gesampel | Kerugian pembawa |
Analisis Kehilangan Konduksi
Memahami dan menghitung kehilangan konduksi:
Jenis Kerugian | Foma | Pertimbangan |
---|---|---|
Kehilangan DC | Daya P sama dengan kuadrat dari panas rataru ID berkat hambatan pada peringatan RDSon. | Tergantung pada suhu |
Kerugian AC | Potensi P sama dengan Tekanan Arus IRMS persegi ² kali Ductance Satu Arus RDSon. | Frekuensi tergantung |
Pedoman Desain
Praktik terbaik untuk desain sirkuit MOSFET:
- Pilih nilai VDS dengan margin 20%
- Pertimbangkan pengelolaan panas pada awalnya
- Gunakan sirkuit pengemudi pintu yang tepat
- Terapkan efek parasiatik
- Melakukan fitur perlindungan
- Optimalkan Desain PCB
Referensi Cepat
Nilai Tipekelas
Vgsth = 2-4 Volt
RDSOFF: 1-100mΩ
Arus maksimum IDmax: 10 - 100 A
Charge Qg: 20-100 nKoulomb
Region Operasional
Kurangnya: VGS < VGSth
Linier: Vds kurang dari vgs - vgsth
Kematian: VDS > VGS - VGSth
Tips Desain
- Gunakan pengemudi pintu yang tepat.
- Kemampuan switch kecepatan
- Pengawasan naik suhu monitor
- Periksa batasan SOA
- • Tambahkan sirkuit perlindungan
- Kontrol Radiasi Elektonik/Mekanik