MOSFET Package Switching Tube Selection and Circuit Diagrams

Langkah pisanan kanggo nggawe pilihan sakaMOSFET, kang teka ing rong jinis utama: N-saluran lan P-saluran. Ing sistem tenaga, MOSFET bisa dianggep minangka saklar listrik. Nalika voltase positif ditambahake antarane gapura lan sumber saka MOSFET saluran N, ngalih sawijining tumindak. Sajrone konduksi, arus bisa mili liwat saklar saka saluran menyang sumber. Ana resistance internal antarane saluran lan sumber disebut on-resistance RDS (ON). Sampeyan kudu cetha yen gapura MOSFET minangka terminal impedansi dhuwur, supaya voltase tansah ditambahake menyang gerbang. Iki resistance kanggo lemah sing gapura disambungake menyang ing diagram sirkuit presented mengko. Yen gerbang ditinggalake langling, piranti kasebut ora bakal bisa digunakake kaya sing dirancang lan bisa urip utawa mateni ing wektu sing ora cocog, nyebabake potensial mundhut daya ing sistem. Nalika voltase antarane sumber lan gapura nol, ngalih mati lan saiki mandheg mili liwat piranti. Sanajan piranti dipateni ing wektu iki, isih ana arus cilik, sing diarani arus bocor, utawa IDSS.

Langkah 1: Pilih N-channel utawa P-channel

Langkah pisanan kanggo milih piranti sing bener kanggo desain yaiku arep nggunakake MOSFET saluran N utawa saluran P. ing aplikasi daya khas, nalika MOSFET wis grounded lan mbukak disambungake menyang voltase gedhe, sing MOSFET dadi saklar sisih voltase kurang. Ing sisih ngalih voltase kurang, N-saluranMOSFETkudu digunakake amarga pertimbangan voltase sing dibutuhake kanggo mateni utawa nguripake piranti kasebut. Nalika MOSFET disambungake menyang bis lan mbukak lemah, ngalih sisih voltase dhuwur digunakake. A MOSFET saluran P biasane digunakake ing topologi iki, maneh kanggo pertimbangan drive voltase.

Langkah 2: Nemtokake rating saiki

Langkah kapindho yaiku milih rating MOSFET saiki. Gumantung ing struktur sirkuit, rating saiki iki kudu saiki maksimum sing mbukak bisa tahan ing kabeh kahanan. Kaya ing kasus voltase, desainer kudu mesthekake yen MOSFET sing dipilih bisa nahan rating saiki, sanajan sistem kasebut ngasilake arus spike. Loro kasus saiki sing dianggep yaiku mode kontinu lan lonjakan pulsa. Parameter iki adhedhasar DATASHEET tabung FDN304P minangka referensi lan paramèter ditampilake ing gambar:

Ing mode konduksi terus-terusan, MOSFET ana ing kahanan anteng, nalika arus terus-terusan mili liwat piranti kasebut. Pulse spike yaiku nalika ana akeh lonjakan (utawa arus spike) sing mili liwat piranti kasebut. Sawise saiki maksimum ing kahanan iki wis ditemtokake, iku mung prakara langsung milih piranti sing bisa tahan saiki maksimum iki.

Sawise milih saiki dirating, sampeyan uga kudu ngetung mundhut konduksi. Ing laku, ingMOSFETdudu piranti sing becik, amarga ing proses konduktif bakal ana mundhut daya, sing diarani mundhut konduksi. MOSFET ing "ing" kaya resistance variabel, ditemtokake dening RDS piranti (ON), lan karo suhu lan owah-owahan wujud. Boros daya piranti bisa diwilang saka Iload2 x RDS(ON), lan wiwit resistensi ing beda-beda gumantung karo suhu, boros daya beda-beda kanthi proporsional. Sing luwih dhuwur voltase VGS Applied kanggo MOSFET, cilik RDS (ON) bakal; Kosok baline, RDS (ON) luwih dhuwur. Kanggo desainer sistem, ing kene ana tradeoffs gumantung saka voltase sistem. Kanggo desain portabel, luwih gampang (lan luwih umum) nggunakake voltase sing luwih murah, dene kanggo desain industri, voltase sing luwih dhuwur bisa digunakake. Elinga yen resistance RDS (ON) mundhak rada karo saiki. Variasi ing macem-macem parameter listrik saka resistor RDS (ON) bisa ditemokake ing lembar data teknis sing diwenehake dening pabrikan.

Langkah 3: Nemtokake Requirements Thermal

Langkah sabanjure kanggo milih MOSFET yaiku ngitung syarat termal sistem. Desainer kudu nimbang rong skenario sing beda, kasus paling awon lan kasus sing bener. Pitungan kanggo skenario paling awon dianjurake amarga asil iki menehi wates safety luwih lan mesthekake yen sistem ora bakal gagal. Ana uga sawetara pangukuran sing kudu dingerteni ing lembar data MOSFET; kayata resistance termal antarane persimpangan semikonduktor piranti rangkep lan lingkungan, lan suhu persimpangan maksimum.

Suhu prapatan piranti padha karo suhu sekitar maksimum plus produk saka resistance termal lan boros daya (suhu prapatan = suhu lingkungan maksimum + [resistance termal × boros daya]). Saka persamaan iki boros daya maksimum saka sistem bisa ditanggulangi, kang dening definisi witjaksono kanggo I2 x RDS (ON). Wiwit personel wis nemtokake saiki maksimum sing bakal liwat piranti, RDS (ON) bisa diwilang kanggo suhu beda. Wigati dicathet yen nalika nangani model termal sing prasaja, desainer uga kudu nimbang kapasitas panas saka persimpangan semikonduktor / kasus piranti lan kasus / lingkungan; IE, perlu papan sirkuit sing dicithak lan paket kasebut ora langsung dadi panas.

Biasane, PMOSFET, bakal ana parasitic diode saiki, fungsi diode iku kanggo nyegah sumber-saluran mbalikke sambungan, kanggo PMOS, kauntungan liwat NMOS iku sawijining turn-on voltase bisa 0, lan prabédan voltase antarane DS voltase ora akeh, nalika NMOS ing kondisi mbutuhake VGS luwih saka batesan, kang bakal mimpin kanggo voltase kontrol pesti luwih saka voltase dibutuhake, lan bakal ana. alangan rasah. PMOS dipilih minangka saklar kontrol kanggo rong aplikasi ing ngisor iki:

Suhu prapatan piranti padha karo suhu sekitar maksimum plus produk saka resistance termal lan boros daya (suhu prapatan = suhu lingkungan maksimum + [resistance termal × boros daya]). Saka persamaan iki boros daya maksimum saka sistem bisa ditanggulangi, kang dening definisi witjaksono kanggo I2 x RDS (ON). Wiwit desainer wis nemtokake saiki maksimum sing bakal liwat piranti, RDS (ON) bisa diwilang kanggo suhu beda. Wigati dicathet yen nalika nangani model termal sing prasaja, desainer uga kudu nimbang kapasitas panas saka persimpangan semikonduktor / kasus piranti lan kasus / lingkungan; IE, perlu papan sirkuit sing dicithak lan paket kasebut ora langsung dadi panas.

Biasane, PMOSFET, bakal ana parasitic diode saiki, fungsi diode iku kanggo nyegah sumber-saluran mbalikke sambungan, kanggo PMOS, kauntungan liwat NMOS iku sawijining turn-on voltase bisa 0, lan prabédan voltase antarane DS voltase ora akeh, nalika NMOS ing kondisi mbutuhake VGS luwih saka batesan, kang bakal mimpin kanggo voltase kontrol pesti luwih saka voltase dibutuhake, lan bakal ana. alangan rasah. PMOS dipilih minangka saklar kontrol kanggo rong aplikasi ing ngisor iki:

Deleng ing sirkuit iki, kontrol sinyal PGC kontrol apa V4.2 Penyetor daya kanggo P_GPRS. sirkuit iki, sumber lan saluran terminal ora disambungake menyang mbalikke, R110 lan R113 ana ing pangertèn sing R110 kontrol gerbang saiki ora gedhe banget, R113 kontrol gapura saka normal, R113 narik-munggah dhuwur, minangka PMOS. , nanging uga bisa katon minangka narik-munggah ing sinyal kontrol, nalika MCU internal lencana lan narik-munggah, sing, output saka mbukak-saluran nalika output mbukak-saluran, lan ora bisa drive PMOS mati, ing wektu iki, iku perlu kanggo voltase external diwenehi narik-munggah, supaya resistor R113 muter loro peran. Bakal mbutuhake voltase external kanggo menehi pull-up, supaya resistor R113 muter loro peran. r110 bisa luwih cilik, nganti 100 ohm uga bisa.