MOSFET-Verrekker
Opmerkingen op het Functioneren van MOSFET
Een Basisaspecten
Metalloxyde-Semiconductoreffecttransistors MOSFETs zijn voltagesbestuurdende apparaten die breed gebruikt worden in sluit- en versterkingstoepassingen. Hun werking is gebaseerd op het controleren van de leiding conductiviteit door middel van de poortspanning.
- N-kanalen en P-kanalen types
- Verhoging en verdwijningsmodus
- Drie werkingssgebieden: snuffel, lineair, volledig
- LichaamsEffectbeheer
2. Schakelbesturing Ontwerp
Hoe je de gate resistancerekening en het voedingsverzoek berekent:
Eigenschappen | Formule | Voorgestelde voorbeeld |
---|---|---|
Poortresistorschakelaar | Rg = Vdr/Ig peak | Tien ohm voor 12-voltdreiber |
Poortstroom | Ig = Qg × fsw becomes: | 100mA bij 100kHz |
3. Sleutelparameter
Benodigde parameters voor de selectie en operatie van MOSFETs:
MAX VDS: Maxiemale draainuursspanning
Maximale stroomverliesstroom
In-blijvende weerstand
Threseholderpotentiaal van de ingangskabeljenspanning
Totaalgatebelasting
4. Wisselkenmerken
Verwarring met het klokkengedrag en de timing:
- Activeringsdeltetijd tdon
- Opklopende tijd tk
- Afterslagtijd uitgang tdoff
- Vallertijd tf
Switchen Verliesberekeningen
Hoe berekenen en minimaliseren van uitlaatingsverliezen:
Temperatuurstijging | ΔT = Ptotal × Rthj-a Tijd Tj = Temperatuur Tijd Ta + Verandering van Temperaturen ΔT | Overdracht van thermische weerstand |
---|---|---|
Hitsschermvereisten | Thermisch weerstand Rthh-a = Tjmax - Ta/Ptotal - Rthj-c - Rthc-h Kies een verwarmingsschil met lagere Rth | Incluider thermische verbindingsmateriaal |
6. Storing van Levensduur
Calculerende minimaal overgangstijd voor veilige bedrijfsvoering:
Karakteristiek | Formule | Gebaseerde Waarden |
---|---|---|
Minimale Dodetijd | tijdspanne minuten = tijdspanne seconden + tijdsverschil | 100 tot 500 picoseconden |
Veiligheidsmargine | tdsaf = 2 × tdminimal | 200-1000ns → 200-1000 ns |
7. Schalprimaire Spanningberekening
Beschouwing van de variaties van de drempelvoltage
Parameter | Formule | Aantal notities |
---|---|---|
Threshtooling van het geleidingsspanning | VGSThres = VGSThres,25°C + TC × ΔT | Temperatuurcoëfficiënt |
Temperatuur effect | Tijdsconstante ≈ -2 tot -4 mV/°C | Negatieve koefficiënt |
8. Overdrachtscalculation
Verwarring met de winstdrempelfuncties van MOSFET:
- Basisformule:
- Transformatie van gm naar Nederlands:
- De geleiderweerstand gm is ongeveer gelijk aan 2 keer de stroom door het MOSFET ID, gedeeld door het verschillen tussen de gesamtelageving VGS en de VGS-drempelwaarde VGSth.
- Drukkinggoed afhankelijk van operatietoestand
- Bedrifspunt:
- Lineaire regio: gm varieert met Vds
- Verzadigingsgebied: gm meer stabil
- Maximale transductiecoëfficient bij een maximumstroom van halvering van de maximale stroom
9. Port Chargegecomputatie
Analysing de opdracht voor de poortlading
Parameter | Formule | Toepassing |
---|---|---|
Aanpakstijd | ton = Qg/Ig | Snelheid van het switchen |
Portiegastenenergie | Eg = Qg × VGS becomes: | Drijverschorting |
10. Conductieve Verliesanalyse
Verstaan en berekenen van conductieve verliezen:
Verliestype | Formule | Overwegingen |
---|---|---|
DC Verlies | P = I²D × RDs op | Temperatuurdpendant |
Akkoordverlies | P = I RMS² × RDS op | Frequentiefondsafhankelijk |
11. Ontwerp- en Bouwregels
Meest voorkomende praktijken voor de ontwikkeling van MOSFET-circuits:
- Voorkeur van de VDS-lijning met een margine van 20%
- Overweeg thermische beheer vroeg
- Gebruik een correcte stroomdrivercircuit
- Rekening houden met parasitische effecten
- Beschermingsfuncties implementeren
- Ontwerpen van de PCB naar optimalie
Rapportage voor de Snelle Referentie
Gevolgen van de Normaalwaarden
VGS-threshold: 2-4V
RDSop: 1-100μΩ
Ieger-id Maximum: 10-100 A
Qg: 20 tot 100 nC
Besturingseenheden
Kruispunt: VGS < VGSth
Lineair: VDS < VGS - VGSth
Overbelastinging: VDS > VGS - VGSth
Ontwerptips
- Gebruik de juiste boogstroomaanvoer
- • Overbrengings snelheid
- • Bremskooltemperatuurregeling
- • Controleer SOA-grenswaarden
- • Beschermingscircuitten toevoegen
- Beheer van Electromagnetische Interferentie/Interferentiecontrole EMI/EMC