ວິທີການເລືອກ MOSFET ແຮງດັນຂະຫນາດນ້ອຍຢ່າງຖືກຕ້ອງ

ການຄັດເລືອກ MOSFET ແຮງດັນຂະຫນາດນ້ອຍແມ່ນສ່ວນຫນຶ່ງທີ່ສໍາຄັນຂອງMOSFETການຄັດເລືອກບໍ່ດີອາດຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງວົງຈອນທັງຫມົດ, ແຕ່ຍັງຈະນໍາເອົາບັນຫາຫຼາຍກັບວິສະວະກອນ, ວ່າວິທີການເລືອກ MOSFET ຢ່າງຖືກຕ້ອງ?

 

 

ການເລືອກ N-channel ຫຼື P-channel ຂັ້ນຕອນທໍາອິດໃນການເລືອກອຸປະກອນທີ່ຖືກຕ້ອງສໍາລັບການອອກແບບແມ່ນການຕັດສິນໃຈວ່າຈະໃຊ້ N-channel ຫຼື P-channel MOSFET ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພະລັງງານປົກກະຕິ, MOSFET ປະກອບເປັນສະຫຼັບຂ້າງແຮງດັນຕ່ໍາໃນເວລາທີ່. MOSFET ແມ່ນຮາກຖານແລະການໂຫຼດແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບແຮງດັນຂອງລໍາຕົ້ນ. ໃນສະວິດຂ້າງແຮງດັນຕ່ໍາ, ຄວນໃຊ້ N-channel MOSFET ເນື່ອງຈາກການພິຈາລະນາຂອງແຮງດັນທີ່ຕ້ອງການເພື່ອປິດຫຼືເປີດອຸປະກອນ.

 

ເມື່ອ MOSFET ເຊື່ອມຕໍ່ກັບລົດເມແລະການໂຫຼດແມ່ນຮາກຖານ, ສະວິດຂ້າງແຮງດັນສູງຈະຖືກນໍາໃຊ້. P-channel MOSFETs ປົກກະຕິແລ້ວຖືກນໍາໃຊ້ໃນ topology ນີ້, ອີກເທື່ອຫນຶ່ງສໍາລັບການພິຈາລະນາແຮງດັນໄຟຟ້າ. ກໍານົດການຈັດອັນດັບໃນປະຈຸບັນ. ເລືອກການຈັດອັນດັບປະຈຸບັນຂອງ MOSFET. ອີງຕາມໂຄງສ້າງຂອງວົງຈອນ, ອັດຕາປະຈຸບັນນີ້ຄວນຈະເປັນປັດຈຸບັນສູງສຸດທີ່ການໂຫຼດສາມາດທົນໄດ້ພາຍໃຕ້ສະຖານະການທັງຫມົດ.

 

ຄ້າຍຄືກັນກັບກໍລະນີຂອງແຮງດັນ, ຜູ້ອອກແບບຕ້ອງຮັບປະກັນວ່າເລືອກMOSFETສາມາດທົນກັບການຈັດອັນດັບປະຈຸບັນນີ້, ເຖິງແມ່ນວ່າໃນເວລາທີ່ລະບົບກໍາລັງຜະລິດກະແສໄຟຟ້າຮວງຕັ້ງແຈບ. ສອງກໍລະນີໃນປັດຈຸບັນທີ່ຈະພິຈາລະນາແມ່ນຮູບແບບຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະຈັງຫວະຂອງກໍາມະຈອນ. ໃນຮູບແບບການດໍາເນີນການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, MOSFET ຢູ່ໃນສະຫມໍ່າສະເຫມີ, ເມື່ອປະຈຸບັນຜ່ານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຜ່ານອຸປະກອນ.

 

Pulse spikes ແມ່ນໃນເວລາທີ່ມີການກະໂດດຂະຫນາດໃຫຍ່ (ຫຼືເປັນຮວງຂອງກະແສ) ໄຫຼຜ່ານອຸປະກອນ. ເມື່ອກະແສໄຟຟ້າສູງສຸດພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກກໍານົດ, ມັນເປັນພຽງແຕ່ການເລືອກອຸປະກອນທີ່ສາມາດທົນທານຕໍ່ກະແສໄຟຟ້າສູງສຸດນີ້ໂດຍກົງ. ການກໍານົດຄວາມຕ້ອງການຄວາມຮ້ອນ ການເລືອກ MOSFET ຍັງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄິດໄລ່ຄວາມຕ້ອງການຄວາມຮ້ອນຂອງລະບົບ. ຜູ້ອອກແບບຕ້ອງພິຈາລະນາສອງສະຖານະການທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ກໍລະນີທີ່ຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດແລະກໍລະນີທີ່ແທ້ຈິງ. ມັນໄດ້ຖືກແນະນໍາໃຫ້ໃຊ້ການຄິດໄລ່ກໍລະນີທີ່ຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດເພາະວ່າມັນສະຫນອງຂອບຄວາມປອດໄພຫຼາຍກວ່າເກົ່າແລະຮັບປະກັນວ່າລະບົບຈະບໍ່ລົ້ມເຫລວ. ຍັງມີການວັດແທກບາງຢ່າງທີ່ຈະຮູ້ຢູ່ໃນເອກະສານຂໍ້ມູນ MOSFET; ເຊັ່ນ: ຄວາມຕ້ານທານຄວາມຮ້ອນລະຫວ່າງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ semiconductor ຂອງອຸປະກອນຊຸດແລະສະພາບແວດລ້ອມ, ແລະອຸນຫະພູມ junction ສູງສຸດ. ການຕັດສິນໃຈກ່ຽວກັບການສະຫຼັບການປະຕິບັດ, ຂັ້ນຕອນສຸດທ້າຍໃນການເລືອກ MOSFET ແມ່ນການຕັດສິນໃຈກ່ຽວກັບການປະຕິບັດການສະຫຼັບຂອງMOSFET.

ມີຫຼາຍຕົວກໍານົດການທີ່ມີຜົນກະທົບການປະຕິບັດການສະຫຼັບ, ແຕ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດແມ່ນປະຕູຮົ້ວ / ທໍ່ລະບາຍນ້ໍາ, ປະຕູຮົ້ວ / ແຫຼ່ງ, ແລະລະບາຍ / ແຫຼ່ງ capacitance. capacitances ເຫຼົ່ານີ້ສ້າງການສູນເສຍການສະຫຼັບໃນອຸປະກອນເນື່ອງຈາກວ່າພວກເຂົາເຈົ້າຕ້ອງໄດ້ຮັບການສາກໄຟໃນລະຫວ່າງການສະຫຼັບແຕ່ລະຄົນ. ດັ່ງນັ້ນຄວາມໄວການສະຫຼັບຂອງ MOSFET ແມ່ນຫຼຸດລົງແລະປະສິດທິພາບຂອງອຸປະກອນຫຼຸດລົງ. ເພື່ອຄິດໄລ່ການສູນເສຍອຸປະກອນທັງຫມົດໃນລະຫວ່າງການສະຫຼັບ, ຜູ້ອອກແບບຕ້ອງຄິດໄລ່ການສູນເສຍການເປີດ (Eon) ແລະການສູນເສຍການປິດ.

 

ໃນເວລາທີ່ມູນຄ່າຂອງ vGS ແມ່ນຂະຫນາດນ້ອຍ, ຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມເອເລັກໂຕຣນິກບໍ່ແຂງແຮງ, ການຮົ່ວໄຫຼ - ແຫຼ່ງລະຫວ່າງຊ່ອງທາງການນໍາທີ່ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ນໍາສະເຫນີ, vGS ເພີ່ມຂຶ້ນ, ດູດຊຶມເຂົ້າໄປໃນຊັ້ນນອກຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ P substrate ຂອງເອເລັກໂຕຣນິກເພີ່ມຂຶ້ນ, ເມື່ອ vGS ມາຮອດ. ມູນຄ່າທີ່ແນ່ນອນ, ເອເລັກໂຕຣນິກເຫຼົ່ານີ້ຢູ່ໃນປະຕູໃກ້ກັບຮູບລັກສະນະຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນ P ປະກອບເປັນຊັ້ນບາງໆຂອງ N-type, ແລະມີສອງເຂດ N + ເຊື່ອມຕໍ່ເມື່ອ vGS ບັນລຸມູນຄ່າທີ່ແນ່ນອນ, ເອເລັກໂຕຣນິກເຫຼົ່ານີ້ຢູ່ໃນປະຕູໃກ້ກັບຮູບລັກສະນະຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນ P ຈະປະກອບເປັນ. N-type ຊັ້ນບາງໆ, ແລະເຊື່ອມຕໍ່ກັບທັງສອງ N + ພາກພື້ນ, ໃນທໍ່ລະບາຍນ້ໍາ - ແຫຼ່ງປະກອບຊ່ອງທາງການ conductive N, ປະເພດ conductive ຂອງມັນແລະກົງກັນຂ້າມກັບ P substrate, constituting ຊັ້ນຕ້ານການປະເພດ. vGS ຂະຫນາດໃຫຍ່, ພາລະບົດບາດຂອງຮູບລັກສະນະຂອງ semiconductor ຂອງທີ່ເຂັ້ມແຂງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າ, ການດູດຊຶມຂອງເອເລັກໂຕຣນິກກັບ exterior ຂອງ substrate P ໄດ້, ຫຼາຍຊ່ອງທາງ conductive ແມ່ນ thicker, ຄວາມຕ້ານທານຊ່ອງທາງຕ່ໍາ. ນັ້ນແມ່ນ, N-channel MOSFET ໃນ vGS < VT, ບໍ່ສາມາດປະກອບເປັນຊ່ອງທາງ conductive, ທໍ່ຢູ່ໃນສະພາບທີ່ຖືກຕັດອອກ. ຕາບໃດທີ່ vGS ≥ VT, ພຽງແຕ່ໃນເວລາທີ່ອົງປະກອບຂອງຊ່ອງທາງ. ຫຼັງຈາກຊ່ອງທາງໄດ້ຖືກປະກອບ, ກະແສໄຟຟ້າຖືກສ້າງຂື້ນໂດຍການເພີ່ມແຮງດັນຕໍ່ vDS ລະຫວ່າງທໍ່ລະບາຍນ້ໍາ - ແຫຼ່ງ.

ແຕ່ Vgs ສືບຕໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ໃຫ້ເວົ້າວ່າ IRFPS40N60KVgs = 100V ເມື່ອ Vds = 0 ແລະ Vds = 400V, ສອງເງື່ອນໄຂ, ການທໍາງານຂອງທໍ່ທີ່ຈະນໍາເອົາຜົນກະທົບອັນໃດ, ຖ້າຖືກໄຟໄຫມ້, ສາເຫດແລະກົນໄກພາຍໃນຂອງຂະບວນການແມ່ນວິທີການ Vgs ເພີ່ມຂຶ້ນຈະຫຼຸດລົງ. Rds (on) ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍການສະຫຼັບ, ແຕ່ໃນເວລາດຽວກັນຈະເພີ່ມ Qg, ດັ່ງນັ້ນການສູນເສຍການຫັນເປັນຂະຫນາດໃຫຍ່, ຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງແຮງດັນ MOSFET GS ໂດຍ Vgg ກັບ Cgs ສາກໄຟແລະເພີ່ມຂຶ້ນ, ມາຮອດແຮງດັນບໍາລຸງຮັກສາ Vth. , MOSFET ເລີ່ມຕົ້ນ conductive; MOSFET DS ເພີ່ມຂຶ້ນໃນປະຈຸບັນ, Millier capacitance ໃນໄລຍະເວລາອັນເນື່ອງມາຈາກການໄຫຼຂອງ DS capacitance ແລະການໄຫຼ, ການສາກໄຟ GS capacitance ບໍ່ມີຜົນກະທົບຫຼາຍ; Qg = Cgs * Vgs, ແຕ່ຄ່າບໍລິການຈະສືບຕໍ່ສ້າງຂື້ນ.

ແຮງດັນ DS ຂອງ MOSFET ຫຼຸດລົງເປັນແຮງດັນດຽວກັນກັບ Vgs, ຄວາມອາດສາມາດຂອງ Millier ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແຮງດັນຂອງຂັບພາຍນອກຢຸດການສາກໄຟ Millier capacitance, ແຮງດັນຂອງ GS capacitance ຍັງບໍ່ປ່ຽນແປງ, ແຮງດັນໄຟຟ້າໃນ Millier capacitance ເພີ່ມຂຶ້ນ, ໃນຂະນະທີ່ແຮງດັນ. DS capacitance ຍັງສືບຕໍ່ຫຼຸດລົງ; ແຮງດັນ DS ຂອງ MOSFET ຫຼຸດລົງເປັນແຮງດັນທີ່ການນໍາທີ່ອີ່ມຕົວ, ຄວາມອາດສາມາດຂອງ Millier ກາຍເປັນຂະຫນາດນ້ອຍລົງ ແຮງດັນ DS ຂອງ MOSFET ຫຼຸດລົງກັບແຮງດັນທີ່ການອີ່ມຕົວ, ຄວາມຈຸຂອງ Millier ຈະນ້ອຍລົງແລະຖືກຄິດຄ່າຮ່ວມກັນກັບ GS capacitance ໂດຍໄດພາຍນອກ. ແຮງດັນ, ແລະແຮງດັນໃນ GS capacitance ເພີ່ມຂຶ້ນ; ຊ່ອງທາງການວັດແທກແຮງດັນແມ່ນຊຸດ 3D01, 4D01, ແລະ 3SK ຂອງ Nissan.

G-pole (gate) ການກໍານົດ: ໃຊ້ diode gear ຂອງ multimeter. ຖ້າຕີນຫນຶ່ງແລະສອງຕີນອື່ນໆລະຫວ່າງການຫຼຸດລົງແຮງດັນທາງບວກແລະລົບແມ່ນຫຼາຍກ່ວາ 2V, ນັ້ນແມ່ນ, ການສະແດງ "1", ຕີນນີ້ແມ່ນປະຕູ G. ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນແລກປ່ຽນປາກກາເພື່ອວັດແທກສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງສອງຕີນ, ການຫຼຸດລົງຂອງແຮງດັນແມ່ນຂະຫນາດນ້ອຍໃນເວລານັ້ນ, ປາກກາສີດໍາເຊື່ອມຕໍ່ກັບ D-pole (ທໍ່ລະບາຍ), pen ສີແດງແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບ S-pole (ແຫຼ່ງ).