Kis kiszerelésű MOSFET-ek

Amikor a MOSFET a buszhoz és a terhelési földhöz van csatlakoztatva, nagyfeszültségű oldalkapcsolót használnak. Gyakran P-csatornaMOSFET-ekebben a topológiában használatosak, ismét a feszültségmeghajtási szempontok miatt. Az áramerősség meghatározása A második lépés a MOSFET aktuális névleges értékének kiválasztása. Az áramkör felépítésétől függően ez a névleges áram legyen az a maximális áram, amelyet a terhelés minden körülmények között elvisel.

A feszültség esetéhez hasonlóan a tervezőnek gondoskodnia kell arról, hogy a kiválasztottMOSFETelbírja ezt a névleges áramerősséget, még akkor is, ha a rendszer tüskeáramot generál. A két jelenlegi eset a folyamatos üzemmód és az impulzuscsúcsok. Erre a paraméterre hivatkozik az FDN304P ADATLAP, ahol a MOSFET állandósult állapotban van folyamatos vezetési módban, amikor az áram folyamatosan folyik keresztül az eszközön.

Impulzuscsúcsokról van szó, amikor nagy áramlökés (vagy tüske) áramlik át a készüléken. Miután meghatározták a maximális áramerősséget ilyen körülmények között, egyszerűen csak egy olyan eszközt kell kiválasztani, amely képes ellenállni ennek a maximális áramerősségnek.

A névleges áram kiválasztása után a vezetési veszteséget is ki kell számítani. A gyakorlatban a MOSFET-ek nem ideálisak, mert a vezető folyamat során teljesítményveszteség lép fel, amit vezetési veszteségnek neveznek.

A MOSFET változó ellenállásként működik, ha „be” van kapcsolva, amint azt az eszköz RDS(ON) határozza meg, és jelentősen változik a hőmérséklettel. A készülék teljesítménydisszipációja az Iload2 x RDS(ON)-ból számítható, és mivel a bekapcsolási ellenállás a hőmérséklet függvényében változik, a teljesítmény disszipáció is ezzel arányosan változik. Minél nagyobb a MOSFET-re kapcsolt VGS feszültség, annál kisebb lesz az RDS(ON); fordítva, annál magasabb lesz az RDS(ON) érték. A rendszertervező számára itt jönnek szóba a kompromisszumok a rendszer feszültségétől függően. Hordozható kiviteleknél könnyebb (és elterjedtebb) alacsonyabb feszültséget alkalmazni, míg ipari kiviteleknél magasabb feszültséget.

Vegye figyelembe, hogy az RDS(ON) ellenállás enyhén emelkedik az árammal. Az RDS(ON) ellenállás különböző elektromos paramétereinek változásai a gyártó által biztosított műszaki adatlapon találhatók.

Hőszükséglet meghatározása A MOSFET kiválasztásának következő lépése a rendszer hőigényének kiszámítása. A tervezőnek két különböző forgatókönyvet kell figyelembe vennie, a legrosszabb és a valódi esetet. Javasoljuk, hogy a legrosszabb forgatókönyv számítását használja, mivel ez az eredmény nagyobb biztonsági sávot biztosít, és biztosítja, hogy a rendszer nem fog meghibásodni.

Néhány mérést is figyelembe kell venni a készülékenMOSFETadatlap; mint például a becsomagolt eszköz félvezető csatlakozása és a környezeti környezet közötti hőellenállás, valamint a csatlakozás maximális hőmérséklete. A készülék csatlakozási hőmérséklete megegyezik a maximális környezeti hőmérséklettel, plusz a hőellenállás és a teljesítménydisszipáció szorzatával (csomóponti hőmérséklet = maximális környezeti hőmérséklet + [hőellenállás x teljesítménydisszipáció]). Ebből az egyenletből megoldható a rendszer maximális teljesítmény disszipációja, ami értelemszerűen egyenlő I2 x RDS(ON).

Mivel a tervező meghatározta a készüléken áthaladó maximális áramerősséget, az RDS(ON) különböző hőmérsékletekre számítható. Fontos megjegyezni, hogy az egyszerű hőmodellek kezelésekor a tervezőnek figyelembe kell vennie a félvezető csomópont/készülékház és a burkolat/környezet hőkapacitását is; azaz szükséges, hogy a nyomtatott áramköri lap és a csomagolás ne melegedjen fel azonnal.

Általában egy PMOSFET-ben parazita dióda van jelen, a dióda feladata, hogy megakadályozza a forrás-leeresztő fordított kapcsolatot, a PMOS-nál az az előnye az NMOS-hoz képest, hogy a bekapcsolási feszültsége 0 lehet, és a feszültségkülönbség a A DS feszültség nem sok, míg az NMOS feltétele megköveteli, hogy a VGS nagyobb legyen a küszöbértéknél, ami ahhoz vezet, hogy a vezérlőfeszültség elkerülhetetlenül nagyobb, mint a szükséges feszültséget, és szükségtelen bajok lesznek. A PMOS van kiválasztva vezérlőkapcsolóként, a következő két alkalmazás van: az első alkalmazás, a PMOS a feszültség kiválasztásához, ha van V8V, akkor a feszültséget mind a V8V biztosítja, a PMOS kikapcsol, a VBAT nem ad feszültséget a VSIN-nek, és amikor a V8V alacsony, a VSIN tápellátása 8V. Vegye figyelembe az R120 földelését, egy ellenállást, amely folyamatosan lefelé húzza a kapufeszültséget, hogy biztosítsa a PMOS megfelelő bekapcsolását, ami a korábban leírt magas kapuimpedanciával kapcsolatos állapotveszély.

A D9 és D10 funkciói a feszültség-visszakapcsolás megakadályozására szolgálnak, a D9 pedig elhagyható. Megjegyzendő, hogy az áramkör DS-e valójában fordított, így a kapcsolócső funkciója nem érhető el a csatlakoztatott dióda vezetésével, amit a gyakorlati alkalmazásoknál figyelembe kell venni. Ebben az áramkörben a PGC vezérlőjel szabályozza, hogy a V4.2 táplálja-e a P_GPRS-t. Ez az áramkör, a forrás és a leeresztő kivezetések nincsenek az ellenkezőjére kötve, az R110 és az R113 abban az értelemben létezik, hogy az R110 vezérlőkapu árama nem túl nagy, R113 vezérlőkapu normalitása, R113 felhúzás magasra, mint a PMOS a vezérlőjel felhúzásának tekinthető, amikor az MCU belső érintkezői és felhúzása, vagyis a nyitott leeresztő kimenete, amikor a kimenet nem hajtja meg a A PMOS ki van kapcsolva, ebben az időben a Külső feszültségre lesz szüksége a felhúzáshoz, így az R113 ellenállás két szerepet tölt be. Az r110 lehet kisebb, 100 ohmos is lehet.