A MOSFET kapukapacitása, bekapcsolási ellenállása és egyéb paraméterei

I. Kapu kapacitás

A kapukapacitás főleg a bemeneti kapacitást (Ciss), a kimeneti kapacitást (Coss) és a fordított átviteli kapacitást (Crss, más néven Miller-kapacitás) foglalja magában.

 

Bemeneti kapacitás (Ciss):

 

DEFINÍCIÓ: A bemeneti kapacitás a kapu és a forrás és a lefolyó közötti teljes kapacitás, és a kapu forráskapacitásából (Cgs) és a kapu leeresztő kapacitásából (Cgd) áll párhuzamosan, azaz Ciss = Cgs + Cgd.

 

Funkció: A bemeneti kapacitás befolyásolja a MOSFET kapcsolási sebességét. Ha a bemeneti kapacitás egy küszöbfeszültségre van feltöltve, a készülék bekapcsolható; egy bizonyos értékig lemerült, a készülék kikapcsolható. Ezért a meghajtó áramkör és a Ciss közvetlen hatással vannak az eszköz be- és kikapcsolási késleltetésére.

 

Kimeneti kapacitás (Coss):

Definíció: A kimeneti kapacitás a lefolyó és a forrás közötti teljes kapacitás, amely párhuzamosan a lefolyó-forrás kapacitásból (Cds) és a gate-drain kapacitásból (Cgd) áll, azaz Coss = Cds + Cgd.

 

Szerep: Lágy kapcsolású alkalmazásokban a Coss nagyon fontos, mert rezonanciát okozhat az áramkörben.

 

Fordított átviteli kapacitás (Crss):

Definíció: A fordított átviteli kapacitás megegyezik a gate drain kapacitással (Cgd), és gyakran Miller-kapacitásnak nevezik.

 

Szerepe: A fordított átviteli kapacitás fontos paramétere a kapcsoló felfutási és süllyedési idejének, és befolyásolja a kikapcsolási késleltetési időt is. A kapacitás értéke csökken a lefolyóforrás feszültségének növekedésével.

II. Bekapcsolt ellenállás (Rds(on))

 

Definíció: A bekapcsolási ellenállás a MOSFET forrása és lefolyása közötti ellenállás bekapcsolt állapotban, meghatározott feltételek mellett (pl. specifikus szivárgási áram, kapufeszültség és hőmérséklet).

 

Befolyásoló tényezők: A bekapcsolási ellenállás nem fix érték, a hőmérséklet befolyásolja, minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb az Rds(on). Ezenkívül minél nagyobb az ellenállási feszültség, minél vastagabb a MOSFET belső szerkezete, annál nagyobb a megfelelő bekapcsolási ellenállás.

 

 

Fontosság: A kapcsolóüzemű tápegység vagy a meghajtó áramkör tervezésekor figyelembe kell venni a MOSFET bekapcsolási ellenállását, mert a MOSFET-en átfolyó áram ezen az ellenálláson fogyaszt energiát, és az elfogyasztott energiának ez a része hívódik be. ellenállásvesztés. Az alacsony bekapcsolási ellenállású MOSFET kiválasztása csökkentheti a bekapcsolási ellenállás veszteségét.

 

Harmadszor, egyéb fontos paraméterek

A kapukapacitáson és a bekapcsolási ellenálláson kívül a MOSFET-nek van még néhány fontos paramétere, mint pl.

V(BR)DSS (Drain Source Breakdown Voltage):Az a lefolyóforrás feszültsége, amelynél a lefolyón átfolyó áram elér egy meghatározott értéket meghatározott hőmérsékleten és a kapuforrás rövidre zárása mellett. Ezen érték felett a cső megsérülhet.

 

VGS(th) (küszöbfeszültség):Az a kapufeszültség, amely ahhoz szükséges, hogy a forrás és a lefolyó között egy vezető csatorna képződjön. A szabványos N-csatornás MOSFET-eknél a VT körülbelül 3–6 V.

 

ID (maximális folyamatos leeresztőáram):Az a maximális folyamatos egyenáram, amelyet a chip megengedhet a maximális névleges csatlakozási hőmérsékleten.

 

IDM (maximális impulzusos leeresztőáram):Az impulzusáram szintjét tükrözi, amelyet az eszköz képes kezelni, és az impulzusáram sokkal nagyobb, mint a folyamatos egyenáram.

 

PD (maximális teljesítménydisszipáció):a készülék képes eloszlatni a maximális energiafogyasztást.

 

Összefoglalva, a MOSFET kapukapacitása, bekapcsolási ellenállása és egyéb paraméterei kritikusak a teljesítmény és az alkalmazás szempontjából, és ezeket a konkrét alkalmazási forgatókönyvek és követelmények szerint kell kiválasztani és megtervezni.