Mazās paketes MOSFET

Kad MOSFET ir pievienots kopnei un slodzes zemei, tiek izmantots augstsprieguma sānu slēdzis. Bieži vien P-kanālsMOSFETtiek izmantoti šajā topoloģijā, atkal sprieguma piedziņas apsvērumiem. Pašreizējā reitinga noteikšana Otrais solis ir izvēlēties MOSFET pašreizējo reitingu. Atkarībā no ķēdes struktūras šim strāvas novērtējumam jābūt maksimālajai strāvai, ko slodze var izturēt jebkuros apstākļos.

Līdzīgi kā sprieguma gadījumā, projektētājam ir jānodrošina, lai izvēlētaisMOSFETvar izturēt šo strāvas novērtējumu pat tad, ja sistēma ģenerē smailes strāvas. Divi pašreizējie aplūkotie gadījumi ir nepārtraukts režīms un impulsa lēcieni. Šis parametrs ir norādīts FDN304P DATU LAPA, kur MOSFET ir līdzsvara stāvoklī nepārtrauktas vadīšanas režīmā, kad strāva nepārtraukti plūst caur ierīci.

Impulsu tapas ir tad, kad caur ierīci plūst liels strāvas pārspriegums (vai smaile). Kad ir noteikta maksimālā strāva šajos apstākļos, ir vienkārši tieši jāizvēlas ierīce, kas var izturēt šo maksimālo strāvu.

Pēc nominālās strāvas izvēles jāaprēķina arī vadītspējas zudumi. Praksē MOSFET nav ideālas ierīces, jo vadošā procesa laikā tiek zaudēta jauda, ko sauc par vadītspējas zudumu.

MOSFET darbojas kā mainīgs rezistors, kad tas ir "ieslēgts", ko nosaka ierīces RDS(ON), un tas ievērojami mainās atkarībā no temperatūras. Ierīces jaudas izkliedi var aprēķināt no Iload2 x RDS(ON), un, tā kā ieslēgšanas pretestība mainās atkarībā no temperatūras, jaudas izkliede mainās proporcionāli. Jo augstāks ir MOSFET VGS spriegums, jo mazāks būs RDS(ON); un otrādi, jo augstāks būs RDS(ON). Sistēmas izstrādātājam šeit ir jāņem vērā kompromisi atkarībā no sistēmas sprieguma. Pārnēsājamām konstrukcijām ir vieglāk (un biežāk) izmantot zemāku spriegumu, savukārt rūpnieciskiem dizainiem var izmantot augstāku spriegumu.

Ņemiet vērā, ka RDS(ON) pretestība nedaudz palielinās līdz ar strāvu. Dažādu RDS(ON) rezistora elektrisko parametru variācijas ir atrodamas ražotāja sniegtajā tehnisko datu lapā.

Siltuma prasību noteikšana Nākamais MOSFET izvēles solis ir sistēmas siltuma prasību aprēķināšana. Projektētājam ir jāapsver divi dažādi scenāriji, sliktākais gadījums un patiesais gadījums. Ieteicams izmantot sliktākā gadījuma aprēķinu, jo šāds rezultāts nodrošina lielāku drošības rezervi un nodrošina, ka sistēma neizdosies.

Ir arī daži mērījumi, kas jāzinaMOSFETdatu lapa; piemēram, termiskā pretestība starp iesaiņotās ierīces pusvadītāju savienojumu un apkārtējo vidi, kā arī maksimālā savienojuma temperatūra. Ierīces savienojuma temperatūra ir vienāda ar maksimālo apkārtējās vides temperatūru plus termiskās pretestības un jaudas izkliedes reizinājumu (savienojuma temperatūra = maksimālā apkārtējās vides temperatūra + [termiskā pretestība x jaudas izkliede]). No šī vienādojuma var atrisināt sistēmas maksimālo jaudas izkliedi, kas pēc definīcijas ir vienāda ar I2 x RDS(ON).

Tā kā dizainers ir noteicis maksimālo strāvu, kas iet caur ierīci, RDS(ON) var aprēķināt dažādām temperatūrām. Svarīgi atzīmēt, ka, strādājot ar vienkāršiem termiskiem modeļiem, projektētājam jāņem vērā arī pusvadītāju savienojuma/ierīces korpusa un korpusa/vides siltumietilpība; ti, ir nepieciešams, lai iespiedshēmas plate un iepakojums nekavējoties nesasiltu.

Parasti PMOSFET ir parazitāra diode, diodes funkcija ir novērst avota un aizplūšanas reverso savienojumu, PMOS gadījumā priekšrocība salīdzinājumā ar NMOS ir tāda, ka tā ieslēgšanas spriegums var būt 0 un sprieguma starpība starp DS spriegums ir mazs, savukārt NMOS ar nosacījumu prasa, lai VGS būtu lielāks par slieksni, kas novedīs pie tā, ka vadības spriegums neizbēgami ir lielāks par nepieciešamo spriegumu, un radīsies nevajadzīgas problēmas. PMOS ir izvēlēts kā vadības slēdzis, ir šādas divas lietojumprogrammas: pirmā lietojumprogramma, PMOS, lai veiktu sprieguma izvēli, ja pastāv V8V, tad visu spriegumu nodrošina V8V, PMOS tiks izslēgts, VBAT nenodrošina VSIN spriegumu, un, ja V8V ir zems, VSIN darbina 8V. Ņemiet vērā R120 zemējumu, rezistoru, kas vienmērīgi samazina vārtu spriegumu, lai nodrošinātu pareizu PMOS ieslēgšanos. Tas ir stāvokļa apdraudējums, kas saistīts ar iepriekš aprakstīto augsto vārtu pretestību.

D9 un D10 funkcijas ir novērst sprieguma dublēšanu, un D9 var izlaist. Jāņem vērā, ka ķēdes DS faktiski ir apgriezta, tāpēc pārslēgšanas caurules funkciju nevar sasniegt ar pievienotās diodes vadītspēju, kas jāņem vērā praktiskajā pielietojumā. Šajā shēmā vadības signāls PGC kontrolē, vai V4.2 piegādā strāvu P_GPRS. Šī ķēde, avota un drenāžas spailes nav savienotas ar pretējo, R110 un R113 pastāv tādā nozīmē, ka R110 vadības vārtu strāva nav pārāk liela, R113 vadības vārtiņu normāls, R113 uzvilkums augstam, kā no PMOS, bet arī var uzskatīt par vadības signāla pievilkšanu, kad MCU iekšējās tapas un uzvilkšana, tas ir, atvērtā notekas izeja, kad izeja nedarbina PMOS izslēgts, šajā laikā tam būs nepieciešams ārējs spriegums, lai nodrošinātu pievilkšanos, tāpēc rezistoram R113 ir divas lomas. r110 var būt mazāks, līdz 100 omiem.