„МОСФЕТ“ е кратенка од Метал оксиден полупроводнички транзистор со ефект на поле. Станува збор за уред направен од три материјали: метал, оксид (SiO2 или SiN) и полупроводник. MOSFET е еден од најосновните уреди во полето на полупроводниците. Без разлика дали се работи за дизајн на IC или за апликации на коло на ниво на плоча, тој е многу обемен. Главните параметри на MOSFET вклучуваат ID, IDM, VGSS, V(BR)DSS, RDS(on), VGS(th), итн. Дали ги знаете овие? Компанијата OLUKEY, како винсок тајванска средна до висока класа, среден и низок напонМОСФЕТдавател на услуги за агенти, има основен тим со речиси 20-годишно искуство за детално да ви ги објасни различните параметри на MOSFET!
Опис на значењето на параметрите на MOSFET
1. Екстремни параметри:
ID: Максимална струја на одводниот извор. Тоа се однесува на максималната струја дозволена да помине помеѓу одводот и изворот кога транзисторот со ефект на поле работи нормално. Работната струја на транзисторот со ефект на поле не треба да надминува ID. Овој параметар се намалува како што се зголемува температурата на спојницата.
IDM: Максимална импулсна струја на одводниот извор. Овој параметар ќе се намалува како што се зголемува температурата на спојницата, рефлектирајќи ја отпорноста на удар и исто така е поврзан со времето на пулсот. Ако овој параметар е премногу мал, системот може да има ризик да се распадне според струјата за време на OCP тестирањето.
ПД: Максимална потрошена моќност. Тоа се однесува на максималната дисипација на енергија од изворот на одводот што е дозволено без да се влошат перформансите на транзисторот со ефект на поле. Кога се користи, вистинската потрошувачка на енергија на FET треба да биде помала од онаа на PDSM и да остави одредена маргина. Овој параметар генерално се намалува како што се зголемува температурата на спојницата
VDSS: Максимален отпорен напон на одводниот извор. Напонот на одводниот извор кога течената одводна струја достигнува одредена вредност (нагло се зголемува) при специфична температура и краток спој од изворот на портата. Напонот на одводниот извор во овој случај се нарекува и пробивен напон од лавина. VDSS има позитивен температурен коефициент. На -50°C, VDSS е приближно 90% од онаа на 25°C. Поради додатокот што обично се остава во нормалното производство, пробивниот напон на лавина на MOSFET е секогаш поголем од номиналниот номинален напон.
ОЛУКИТопли совети: За да се обезбеди сигурност на производот, при најлоши работни услови, се препорачува работниот напон да не надминува 80~90% од номиналната вредност.
VGSS: Максимален отпорен напон на портата-извор. Се однесува на вредноста VGS кога обратната струја помеѓу портата и изворот почнува нагло да се зголемува. Надминувањето на оваа вредност на напонот ќе предизвика диелектрично распаѓање на оксидниот слој на портата, што е деструктивен и неповратен дефект.
TJ: Максимална работна температура на раскрсницата. Обично е 150℃ или 175℃. Според работните услови на дизајнот на уредот, неопходно е да се избегне надминување на оваа температура и да се остави одредена маргина.
TSTG: температурен опсег на складирање
Овие два параметри, TJ и TSTG, го калибрираат температурниот опсег на раскрсницата дозволен од работната и околината за складирање на уредот. Овој температурен опсег е поставен да ги исполнува минималните барања за работниот век на уредот. Доколку се осигура дека уредот работи во овој температурен опсег, неговиот работен век значително ќе се продолжи.
2. Статични параметри
Условите за тестирање на MOSFET се генерално 2,5V, 4,5V и 10V.
V(BR)DSS: Дефектен напон на одводниот извор. Тоа се однесува на максималниот напон на одводниот извор што може да го издржи транзисторот со ефект на поле кога напонот на изворот на портата VGS е 0. Ова е ограничувачки параметар и работниот напон што се применува на транзисторот со ефект на поле мора да биде помал од V(BR) ДСС. Има позитивни температурни карактеристики. Затоа, вредноста на овој параметар при ниски температурни услови треба да се земе како безбедносен аспект.
△V(BR)DSS/△Tj: Температурен коефициент на дефектен напон на одводниот извор, генерално 0,1V/℃
RDS(вклучено): Под одредени услови на VGS (обично 10V), температура на спојницата и струја на одвод, максимална отпорност помеѓу одводот и изворот кога е вклучен MOSFET. Тоа е многу важен параметар кој ја одредува потрошената моќност кога е вклучен MOSFET. Овој параметар генерално се зголемува како што се зголемува температурата на спојницата. Затоа, вредноста на овој параметар при највисоката работна температура на раскрсницата треба да се користи за пресметување на загубата и падот на напонот.
VGS(th): напон на вклучување (праг напон). Кога надворешниот контролен напон на портата VGS го надминува VGS(th), површинските инверзивни слоеви на одводните и изворните региони формираат поврзан канал. Во апликациите, напонот на портата кога ID е еднаков на 1 mA во услови на краток спој на одводот често се нарекува напон на вклучување. Овој параметар генерално се намалува како што се зголемува температурата на спојницата
IDSS: заситена струја на одводниот извор, струјата на одводниот извор кога напонот на портата VGS=0 и VDS е одредена вредност. Генерално на ниво на микрозасилувач
IGSS: струја на погонски извор од портата или обратна струја. Бидејќи влезната импеданса на MOSFET е многу голема, IGSS е генерално на ниво на нанозасили.
3. Динамички параметри
gfs: транспроводливост. Тоа се однесува на односот на промената на излезната струја на одводот до промената на напонот на портата-извор. Тоа е мерка за способноста на напонот од портата да ја контролира одводната струја. Ве молиме погледнете ја табелата за преносната врска помеѓу gfs и VGS.
Qg: Вкупен капацитет за полнење на портата. MOSFET е уред за возење со напон. Процесот на возење е процес на воспоставување на напон на портата. Ова се постигнува со полнење на капацитетот помеѓу изворот на портата и одводот на портата. Овој аспект ќе се дискутира подетално подолу.
Qgs: Капацитет за полнење на изворот на портата
Qgd: полнење од врата до одвод (земајќи го предвид ефектот на Милер). MOSFET е уред за возење со напон. Процесот на возење е процес на воспоставување на напон на портата. Ова се постигнува со полнење на капацитетот помеѓу изворот на портата и одводот на портата.
Td (вклучено): време на одложување на спроводливоста. Времето од кога влезниот напон се зголемува до 10% додека VDS не падне на 90% од неговата амплитуда
Tr: време на пораст, време за пад на излезниот напон VDS од 90% на 10% од неговата амплитуда
Td(исклучено): Време на одложување на исклучување, време од кога влезниот напон паѓа на 90% до кога VDS се зголемува до 10% од неговиот напон на исклучување
Tf: есенско време, време кога излезниот напон VDS се зголеми од 10% на 90% од неговата амплитуда
Ciss: Влезен капацитет, скратете го одводот и изворот и измерете ја капацитивноста помеѓу портата и изворот со AC сигнал. Ciss= CGD + CGS (CDS краток спој). Тоа има директно влијание врз одложувањата на вклучувањето и исклучувањето на уредот.
Coss: Излезен капацитет, скратете го портата и изворот и измерете ја капацитивноста помеѓу одводот и изворот со AC сигнал. Coss = CDS + CGD
Crss: Обратно преносен капацитет. Со приклучен извор на земја, измерената капацитивност помеѓу одводот и портата Crss=CGD. Еден од важните параметри за прекинувачите е времето на пораст и пад. Crss=CGD
Капацитетот на меѓуелектродата и капацитивноста предизвикана од MOSFET на MOSFET се поделени на влезна капацитивност, излезна капацитивност и повратна капацитивност од повеќето производители. Наведените вредности се за фиксен напон од одводот до изворот. Овие капацитети се менуваат како што се менува напонот на одводниот извор, а вредноста на капацитетот има ограничен ефект. Вредноста на влезната капацитивност дава само приближна индикација за полнењето што го бара колото на возачот, додека информациите за полнење на портата се покорисни. Тоа укажува на количината на енергија што портата мора да ја наполни за да достигне одреден напон од портата до изворот.
4. Карактеристични параметри за распаѓање на лавина
Карактеристичниот параметар за дефект на лавина е индикатор за способноста на MOSFET да издржи пренапон во исклучена состојба. Ако напонот го надмине граничниот напон на одводниот извор, уредот ќе биде во состојба на лавина.
EAS: Енергија на распаѓање на лавина со еден пулс. Ова е граничен параметар, што ја покажува максималната енергија на распаѓање на лавина што може да ја издржи MOSFET.
IAR: лавинска струја
УВО: Повторена енергија на распаѓање на лавина
5. Ин виво параметри на диоди
IS: Континуирана максимална струја на слободно тркала (од изворот)
ISM: максимална импулсна струја на слободно тркало (од изворот)
VSD: напред пад на напон
Trr: обратно време за опоравување
Qrr: Обнова на обратно полнење
Тон: Време на спроводливост напред. (во основа занемарливо)
Дефиниција за време на вклучување и исклучување на MOSFET
За време на процесот на аплицирање, честопати треба да се земат предвид следниве карактеристики:
1. Карактеристики на позитивен температурен коефициент на V (BR) DSS. Оваа карактеристика, која се разликува од биполарните уреди, ги прави посигурни додека се зголемуваат нормалните работни температури. Но, треба да обрнете внимание и на неговата сигурност при ладни стартови на ниски температури.
2. Карактеристики на негативен температурен коефициент на V(GS)th. Потенцијалот на прагот на портата ќе се намали до одреден степен како што се зголемува температурата на спојницата. Некое зрачење исто така ќе го намали овој праг потенцијал, можеби дури и под 0 потенцијал. Оваа карактеристика бара од инженерите да обрнат внимание на пречки и лажно активирање на MOSFET во овие ситуации, особено за MOSFET апликации со низок праг на потенцијали. Поради оваа карактеристика, понекогаш е неопходно да се дизајнира потенцијалот за исклучување на напон на двигателот на портата до негативна вредност (се однесува на N-тип, P-тип и така натаму) за да се избегнат пречки и лажно активирање.
3.Позитивен температурен коефициент карактеристики на VDSon/RDSo. Карактеристиката што VDSon/RDSon малку се зголемува како што се зголемува температурата на спојницата овозможува директно користење на MOSFET паралелно. Биполарните уреди се токму спротивното во овој поглед, така што нивната паралелна употреба станува доста комплицирана. RDSon, исто така, ќе се зголеми малку како што се зголемува ID. Оваа карактеристика и позитивните температурни карактеристики на спојувањето и површинскиот RDSon овозможуваат MOSFET да избегне секундарен дефект како биполарни уреди. Сепак, треба да се забележи дека ефектот на оваа карактеристика е доста ограничен. Кога се користи паралелно, притискање или други апликации, не можете целосно да се потпрете на саморегулирањето на оваа функција. Сè уште се потребни некои основни мерки. Оваа карактеристика исто така објаснува дека загубите на спроводливоста стануваат поголеми при високи температури. Затоа, посебно внимание треба да се посвети на изборот на параметри при пресметување на загубите.
4. Карактеристиките на негативниот температурен коефициент на ID, разбирањето на параметрите на MOSFET и неговите главни карактеристики ID значително ќе се намалат како што се зголемува температурата на спојницата. Оваа карактеристика го прави често неопходно да се земат предвид неговите параметри за ID при високи температури за време на дизајнот.
5. Карактеристики на негативен температурен коефициент на способност за лавина IER/EAS. Откако ќе се зголеми температурата на спојницата, иако MOSFET-от ќе има поголем V(BR)DSS, треба да се забележи дека EAS значително ќе се намали. Односно, неговата способност да издржи лавини во услови на висока температура е многу послаба од онаа на нормални температури.
6. Способноста за спроводливост и перформансите за обратно обновување на паразитската диода во MOSFET не се подобри од оние на обичните диоди. Не се очекува да се користи како главен носач на струја во јамката во дизајнот. Блокувачките диоди често се поврзуваат во серија за да се поништат паразитските диоди во телото, а дополнителните паралелни диоди се користат за да се формира коло електричен носач. Сепак, може да се смета како носител во случај на краткотрајна спроводливост или некои мали барања за струја, како што е синхроната исправка.
7. Брзиот пораст на потенцијалот за одвод може да предизвика лажно активирање на погонот на портата, така што оваа можност треба да се земе предвид во големите dVDS/dt апликации (кола со брзо префрлување со висока фреквенција).
Време на објавување: Декември-13-2023 година
