A "MOSFET" a fémoxid félvezető térhatású tranzisztor rövidítése.Ez egy három anyagból készült eszköz: fémből, oxidból (SiO2 vagy SiN) és félvezetőből.A MOSFET az egyik legalapvetőbb eszköz a félvezető területen.Legyen szó IC tervezésről vagy kártyaszintű áramköri alkalmazásokról, nagyon kiterjedt.A MOSFET fő paraméterei az ID, IDM, VGSS, V(BR)DSS, RDS(on), VGS(th) stb. Ismered ezeket?OLUKEY Company, mint winsok tajvani közép- és felső kategóriás közép- és kisfeszültségűMOSFETügynök szolgáltató, közel 20 éves tapasztalattal rendelkező törzscsapattal rendelkezik, amely részletesen elmagyarázza Önnek a MOSFET különféle paramétereit!
A MOSFET paraméterek jelentésének leírása
1. Extrém paraméterek:
ID: Maximális lefolyóforrás áram.Arra a maximális áramra utal, amely áthaladhat a lefolyó és a forrás között, amikor a térhatású tranzisztor normálisan működik.A térhatású tranzisztor üzemi árama nem haladhatja meg az ID-t.Ez a paraméter a csomópont hőmérsékletének növekedésével csökken.
IDM: Maximális impulzusos lefolyóforrás áram.Ez a paraméter csökken a csomópont hőmérsékletének növekedésével, ami ütésállóságot tükröz, és az impulzus idejével is összefügg.Ha ez a paraméter túl kicsi, fennáll annak a veszélye, hogy az OCP-teszt során a rendszer az áram miatt meghibásodik.
PD: Maximális disszipált teljesítmény.Ez az elvezető forrás maximális teljesítménydisszipációjára vonatkozik, anélkül, hogy a térhatású tranzisztor teljesítménye romlana.Használatakor a FET tényleges energiafogyasztásának kisebbnek kell lennie, mint a PDSM-é, és hagynia kell egy bizonyos tartalékot.Ez a paraméter általában csökken a csomópont hőmérsékletének növekedésével
VDSS: Maximális lefolyóforrás ellenállási feszültség.A lefolyóforrás feszültsége, amikor az átfolyó leeresztőáram elér egy meghatározott értéket (élesen megugrik) egy adott hőmérsékleten és a kapu-forrás rövidzárlatán.A lefolyóforrás feszültségét ebben az esetben lavina-letörési feszültségnek is nevezik.A VDSS pozitív hőmérsékleti együtthatóval rendelkezik.-50 °C-on a VDSS körülbelül 90%-a a 25 °C-osnak.A normál termelésnél általában hagyott ráhagyás miatt a MOSFET lavinatörési feszültsége mindig nagyobb, mint a névleges névleges feszültség.
OLUKEYMeleg tippek: A termék megbízhatóságának biztosítása érdekében a legrosszabb munkakörülmények között javasolt, hogy az üzemi feszültség ne haladja meg a névleges érték 80-90%-át.
VGSS: Maximális kapuforrás ellenállási feszültség.A VGS értékre utal, amikor a kapu és a forrás közötti ellenáram élesen növekedni kezd.Ennek a feszültségértéknek a túllépése a gate oxid réteg dielektromos tönkremenetelét okozza, ami romboló és visszafordíthatatlan törés.
TJ: Maximális üzemi csomóponti hőmérséklet.Általában 150 ℃ vagy 175 ℃.Az eszköz tervezésének munkakörülményei között el kell kerülni ennek a hőmérsékletnek a túllépését, és bizonyos határt hagyni kell.
TSTG: tárolási hőmérséklet tartomány
Ez a két paraméter, a TJ és a TSTG, az eszköz munka- és tárolási környezete által megengedett csatlakozási hőmérséklet-tartományt kalibrálja.Ez a hőmérséklet-tartomány úgy van beállítva, hogy megfeleljen a készülék minimális élettartamra vonatkozó követelményeinek.Ha a készülék ebben a hőmérsékleti tartományban működik, akkor élettartama jelentősen meghosszabbodik.
2. Statikus paraméterek
A MOSFET tesztkörülményei általában 2,5 V, 4,5 V és 10 V.
V(BR)DSS: Lefolyó-forrás megszakítási feszültsége.Arra a maximális lefolyóforrás feszültségre vonatkozik, amelyet a térhatású tranzisztor el tud ellenállni, ha a VGS kapuforrás feszültsége 0. Ez egy korlátozó paraméter, és a térhatású tranzisztorra alkalmazott üzemi feszültségnek kisebbnek kell lennie, mint V(BR). DSS.Pozitív hőmérsékleti jellemzőkkel rendelkezik.Ezért ennek a paraméternek az értékét alacsony hőmérsékleten biztonsági szempontként kell figyelembe venni.
△V(BR)DSS/△Tj: A lefolyó-forrás áttörési feszültség hőmérsékleti együtthatója, általában 0,1 V/℃
RDS(on): A VGS (általában 10 V), a csatlakozási hőmérséklet és a leeresztőáram bizonyos feltételei között a maximális ellenállás a lefolyó és a forrás között, amikor a MOSFET be van kapcsolva.Ez egy nagyon fontos paraméter, amely meghatározza a MOSFET bekapcsolásakor fogyasztott áramot.Ez a paraméter általában növekszik a csomópont hőmérsékletének növekedésével.Ezért ennek a paraméternek a legmagasabb üzemi csomóponti hőmérsékleten mért értékét kell használni a veszteség és a feszültségesés kiszámításához.
VGS(th): bekapcsolási feszültség (küszöbfeszültség).Amikor a VGS külső kapuvezérlő feszültség meghaladja a VGS(th) értéket, a lefolyó- és forrásterületek felületi inverziós rétegei összefüggő csatornát alkotnak.Alkalmazásokban azt a kapufeszültséget, amikor az ID egyenlő 1 mA-rel a leeresztő rövidzárlati állapotban, gyakran hívják bekapcsolási feszültségnek.Ez a paraméter általában csökken a csomópont hőmérsékletének növekedésével
IDSS: telített lefolyó-forrás áram, a lefolyó-forrás áram, amikor a kapufeszültség VGS=0 és VDS egy bizonyos érték.Általában mikroamper szinten
IGSS: kapu-forrás meghajtó áram vagy fordított áram.Mivel a MOSFET bemeneti impedanciája nagyon nagy, az IGSS általában nanoamper szinten van.
3. Dinamikus paraméterek
gfs: transzkonduktancia.A leeresztő kimeneti áram változásának és a kapu-forrás feszültség változásának arányára vonatkozik.Ez a kapuforrás feszültségének a leeresztőáram szabályozására való képességének mértéke.Kérjük, nézze meg a diagramot a gfs és a VGS közötti átviteli kapcsolatról.
Qg: Teljes kapu töltési kapacitás.A MOSFET egy feszültség típusú meghajtó eszköz.A vezetési folyamat a kapufeszültség megállapítási folyamata.Ezt úgy érik el, hogy a kapuforrás és a kapuleeresztő közötti kapacitást feltöltik.Ezt a szempontot az alábbiakban részletesen tárgyaljuk.
Qgs: Kapuforrás töltési kapacitása
Qgd: kaputól lefolyóig töltés (a Miller-effektus figyelembevételével).A MOSFET egy feszültség típusú meghajtó eszköz.A vezetési folyamat a kapufeszültség megállapítási folyamata.Ezt úgy érik el, hogy a kapuforrás és a kapuleeresztő közötti kapacitást feltöltik.
Td(on): vezetési késleltetési idő.Az az idő, amikor a bemeneti feszültség 10%-ra emelkedik, amíg a VDS amplitúdója 90%-ára csökken
Tr: emelkedési idő, az az idő, amíg a VDS kimeneti feszültség amplitúdójának 90%-áról 10%-ra csökken
Td(off): Kikapcsolási késleltetési idő, az az idő, amely a bemeneti feszültség 90%-ra csökkenésétől a VDS kikapcsolási feszültségének 10%-ára való emelkedéséig tart.
Tf: esési idő, az az idő, amíg a VDS kimeneti feszültség amplitúdójának 10%-ról 90%-ára emelkedik
Ciss: Bemeneti kapacitás, zárja rövidre a lefolyót és a forrást, és mérje meg a kapacitást a kapu és a forrás között AC jellel.Ciss= CGD + CGS (CDS rövidzárlat).Közvetlen hatással van a készülék be- és kikapcsolási késleltetésére.
Költség: Kimeneti kapacitás, zárja rövidre a kaput és a forrást, és mérje meg a lefolyó és a forrás közötti kapacitást AC jellel.Coss = CDS + CGD
Crss: Fordított átviteli kapacitás.Ha a forrást földeljük, a lefolyó és a kapu közötti mért kapacitás Crss=CGD.A kapcsolók egyik fontos paramétere a felfutási és süllyedési idő.Crss=CGD
A MOSFET elektródák közötti kapacitását és MOSFET-indukált kapacitását a legtöbb gyártó bemeneti, kimeneti és visszacsatoló kapacitásra osztja.A megadott értékek rögzített lefolyó-forrás feszültségre vonatkoznak.Ezek a kapacitások a lefolyóforrás feszültségének változásával változnak, és a kapacitás értékének korlátozott hatása van.A bemeneti kapacitás értéke csak hozzávetőlegesen jelzi a meghajtó áramkör által igényelt töltést, míg a kaputöltési információ hasznosabb.Azt jelzi, hogy a kapunak mekkora energiamennyiséget kell feltöltenie, hogy elérjen egy adott kapu-forrás feszültséget.
4. Lavina letörés jellemző paraméterei
A lavinatörés karakterisztikája a MOSFET azon képességének mutatója, hogy a túlfeszültséget kikapcsolt állapotban elviseli.Ha a feszültség meghaladja a lefolyóforrás határfeszültségét, a készülék lavina állapotba kerül.
EAS: Egyimpulzusú lavina letörési energia.Ez egy határérték, amely azt a maximális lavina-letörési energiát jelzi, amelyet a MOSFET képes ellenállni.
IAR: lavinaáram
FÜL: Ismételt lavinaletörési energia
5. In vivo dióda paraméterek
IS: Folyamatos maximális szabadonfutó áram (forrásból)
ISM: impulzus maximális szabadonfutó áram (forrásból)
VSD: előremenő feszültségesés
Trr: fordított helyreállítási idő
QRr: fordított adózás helyreállítása
Ton: Előre irányuló vezetési idő.(Alapvetően elhanyagolható)
MOSFET bekapcsolási idő és kikapcsolási idő meghatározása
A jelentkezési folyamat során gyakran a következő jellemzőket kell figyelembe venni:
1. V (BR) DSS pozitív hőmérsékleti együttható karakterisztikája.Ez a jellemző, amely eltér a bipoláris eszközöktől, megbízhatóbbá teszi őket a normál üzemi hőmérséklet növekedésével.De ügyelni kell a megbízhatóságára alacsony hőmérsékletű hidegindításkor is.
2. V(GS)th negatív hőmérsékleti együttható karakterisztikája.A kapu küszöbpotenciálja bizonyos mértékig csökkenni fog, ahogy a csomópont hőmérséklete nő.Néhány sugárzás ezt a küszöbpotenciált is csökkenti, esetleg 0 potenciál alá is.Ez a funkció megköveteli a mérnököktől, hogy figyeljenek a MOSFET-ek interferenciájára és hamis triggerelésére ezekben a helyzetekben, különösen az alacsony küszöbpotenciálú MOSFET-alkalmazások esetében.Ebből a jellemzőből adódóan időnként szükséges a kapumeghajtó kikapcsolási potenciálját negatív értékre tervezni (N-típusra, P-típusra és így tovább), az interferencia és a téves triggerelés elkerülése érdekében.
3. VDSon/RDSo pozitív hőmérsékleti együttható jellemzői.Az a jellemző, hogy a VDSon/RDSon enyhén növekszik a csatlakozási hőmérséklet emelkedésével, lehetővé teszi a MOSFET-ek közvetlen párhuzamos használatát.A bipoláris készülékek ebből a szempontból pont az ellenkezője, így párhuzamos használatuk meglehetősen bonyolulttá válik.Az RDSon is kissé növekedni fog az ID növekedésével.Ez a jellemző, valamint a csatlakozási és felületi RDSon pozitív hőmérsékleti jellemzői lehetővé teszik a MOSFET számára, hogy elkerülje a másodlagos meghibásodást, például a bipoláris eszközöket.Meg kell azonban jegyezni, hogy ennek a funkciónak a hatása meglehetősen korlátozott.Párhuzamos, push-pull vagy egyéb alkalmazások esetén nem támaszkodhat teljes mértékben ennek a funkciónak az önszabályozására.Néhány alapvető intézkedésre még szükség van.Ez a jellemző azt is megmagyarázza, hogy a vezetési veszteségek magasabbak magas hőmérsékleten.Ezért a veszteségek kiszámításakor különös figyelmet kell fordítani a paraméterek kiválasztására.
4. Az ID negatív hőmérsékleti együttható karakterisztikája, a MOSFET paraméterek megértése és fő jellemzői ID jelentősen csökkenni fognak a csomópont hőmérsékletének növekedésével.Ez a jellemző gyakran szükségessé teszi az ID paraméterek figyelembe vételét magas hőmérsékleten a tervezés során.
5. A lavinaképesség IER/EAS negatív hőmérsékleti együttható jellemzői.A csomópont hőmérsékletének emelkedése után, bár a MOSFET nagyobb V(BR)DSS-vel rendelkezik, meg kell jegyezni, hogy az EAS jelentősen csökken.Ez azt jelenti, hogy a magas hőmérsékleti viszonyok között sokkal gyengébb a lavinákkal szembeni ellenálló képessége, mint a normál hőmérsékleten.
6. A MOSFET-ben lévő parazita dióda vezetőképessége és fordított helyreállítási teljesítménye semmivel sem jobb, mint a hagyományos diódáké.A tervezés során nem várható, hogy fő áramhordozóként használják a hurokban.A blokkoló diódákat gyakran sorba kötik, hogy érvénytelenítsék a testben lévő parazita diódákat, és további párhuzamos diódákat használnak az áramköri elektromos hordozó kialakítására.Mindazonáltal hordozónak tekinthető rövid távú vezetés vagy néhány kis áramigény, például szinkron egyenirányítás esetén.
7. A leeresztési potenciál gyors emelkedése a gate hajtás hamis triggerelését okozhatja, ezért ezt a lehetőséget figyelembe kell venni a nagy dVDS/dt alkalmazásoknál (nagyfrekvenciás gyorskapcsoló áramkörök).
Feladás időpontja: 2023. december 13
