Unsa ka daghan ang imong nahibal-an bahin sa mga parameter sa MOSFET? Gi-analisar kini ni OLUKEY alang kanimo

Ang "MOSFET" mao ang abbreviation sa Metal Oxide Semicoductor Field Effect Transistor. Kini usa ka himan nga gihimo sa tulo ka mga materyales: metal, oxide (SiO2 o SiN) ug semiconductor. Ang MOSFET usa sa labing sukaranan nga mga aparato sa natad sa semiconductor. Naa man kini sa disenyo sa IC o mga aplikasyon sa board-level circuit, kini kaylap kaayo. Ang mga nag-unang parameter sa MOSFET naglakip sa ID, IDM, VGSS, V(BR)DSS, RDS(on), VGS(th), ug uban pa. Nahibalo ka ba niini? OLUKEY Company, ingon nga usa ka winsok Taiwanese tunga-tunga-sa-high-katapusan medium ug ubos-boltaheMOSFETahente nga tighatag sa serbisyo, adunay usa ka kinauyokan nga grupo nga adunay hapit 20 ka tuig nga kasinatian aron ipasabut kanimo sa detalye ang lainlaing mga parameter sa MOSFET!

Hulagway: WINSOK MOSFETTWSG03N10 nga espesipikasyon sheet

Deskripsyon sa kahulogan sa MOSFET parameters

1. Grabe nga mga parameter:

ID: Maximum nga drain-source nga kasamtangan. Kini nagtumong sa pinakataas nga kasamtangan nga gitugotan sa pag-agi sa taliwala sa kanal ug sa tinubdan sa diha nga ang field effect transistor naglihok sa normal. Ang operating kasamtangan sa field effect transistor kinahanglan dili molapas sa ID. Kini nga parameter mokunhod samtang motaas ang temperatura sa junction.

IDM: Maximum pulsed drain-source nga kasamtangan. Ang kini nga parameter mokunhod samtang ang temperatura sa junction motaas, nga nagpakita sa usa ka resistensya sa epekto ug adunay kalabutan usab sa oras sa pulso. Kung kini nga parameter gamay ra kaayo, ang sistema mahimo’g nameligro nga mabungkag sa kasamtangan sa panahon sa pagsulay sa OCP.

PD: Ang maximum nga gahum nawala. Kini nagtumong sa pinakataas nga drain-source power dissipation nga gitugotan nga dili makadaut sa performance sa field effect transistor. Kung gigamit, ang aktuwal nga konsumo sa kuryente sa FET kinahanglan nga mas gamay kaysa sa PDSM ug magbilin usa ka piho nga margin. Kini nga parameter sa kasagaran mokunhod samtang motaas ang temperatura sa junction

VDSS: Ang pinakataas nga tinubdan sa tubig nga makasugakod sa boltahe. Ang boltahe nga gigikanan sa habwa, kung ang nag-agay nga agianan sa tubig moabot sa usa ka piho nga kantidad (pagtaas nga kusog) sa ilawom sa usa ka piho nga temperatura ug mubo nga circuit sa gigikanan sa ganghaan. Ang boltahe nga gigikanan sa tubig sa kini nga kaso gitawag usab nga boltahe sa pagkaguba sa avalanche. Ang VDSS adunay positibo nga koepisyent sa temperatura. Sa -50°C, ang VDSS maoy gibana-bana nga 90% niana sa 25°C. Tungod sa allowance nga kasagarang gibilin sa normal nga produksiyon, ang avalanche breakdown voltage sa MOSFET kanunay nga mas dako pa kay sa nominal rated nga boltahe.

OLUKEYMainit nga mga Tip: Aron masiguro ang kasaligan sa produkto, ubos sa pinakagrabe nga kondisyon sa pagtrabaho, girekomenda nga ang boltahe sa pagtrabaho kinahanglan dili molapas sa 80 ~ 90% sa gimarkahan nga kantidad.

VGSS: Pinakataas nga gigikanan sa ganghaan nga makasukol sa boltahe. Kini nagtumong sa bili sa VGS sa diha nga ang reverse nga kasamtangan tali sa ganghaan ug tinubdan nagsugod sa pag-ayo sa pag-uswag. Ang paglabaw sa kini nga kantidad sa boltahe mahimong hinungdan sa pagkaguba sa dielectric sa layer sa gate oxide, nga usa ka makadaot ug dili mabag-o nga pagkaguba.

TJ: Maximum nga operating junction temperatura. Kasagaran kini 150 ℃ o 175 ℃. Ubos sa mga kondisyon sa pagtrabaho sa disenyo sa aparato, kinahanglan nga likayan ang sobra sa kini nga temperatura ug magbilin usa ka piho nga margin.

TSTG: sakup sa temperatura sa pagtipig

Kining duha ka mga parameter, TJ ug TSTG, nag-calibrate sa junction temperature range nga gitugotan sa working ug storage environment sa device. Kini nga sakup sa temperatura gitakda aron matuman ang labing gamay nga kinahanglanon sa kinabuhi sa pag-operate sa aparato. Kung ang aparato masiguro nga molihok sa sulud sa kini nga sakup sa temperatura, ang kinabuhi sa pagtrabaho niini madugangan pag-ayo.

2. Static nga mga parametro

Ang mga kondisyon sa pagsulay sa MOSFET kasagaran 2.5V, 4.5V, ug 10V.

V(BR)DSS: Drain-source breakdown voltage. Kini nagtumong sa maximum drain-source boltahe nga ang field effect transistor makasugakod sa diha nga ang ganghaan-tinubdan boltahe VGS mao ang 0. Kini mao ang usa ka limiting parameter, ug ang operating boltahe nga gigamit sa uma effect transistor kinahanglan nga ubos pa kay sa V(BR) DSS. Kini adunay positibo nga mga kinaiya sa temperatura. Busa, ang bili niini nga parameter ubos sa ubos nga mga kondisyon sa temperatura kinahanglan nga isipon nga usa ka konsiderasyon sa kaluwasan.

△V(BR)DSS/△Tj: Temperatura coefficient sa drain-source breakdown voltage, kasagaran 0.1V/℃

RDS(on): Ubos sa pipila ka mga kondisyon sa VGS (kasagaran 10V), junction temperature ug drain current, ang pinakataas nga resistensya tali sa drain ug source kung ang MOSFET gi-on. Kini usa ka hinungdanon kaayo nga parameter nga nagtino sa gahum nga gigamit kung gi-on ang MOSFET. Kini nga parameter kasagarang motaas samtang motaas ang temperatura sa junction. Busa, ang bili niini nga parameter sa pinakataas nga operating junction temperatura kinahanglan nga gamiton alang sa kalkulasyon sa pagkawala ug boltahe drop.

VGS(th): turn-on nga boltahe (threshold voltage). Kung ang external gate control voltage VGS molapas sa VGS(th), ang surface inversion layers sa drain ug source regions maporma nga konektado nga channel. Sa mga aplikasyon, ang boltahe sa ganghaan kung ang ID katumbas sa 1 mA sa ilawom sa kahimtang sa alisngaw nga short-circuit sagad gitawag nga turn-on nga boltahe. Kini nga parameter sa kasagaran mokunhod samtang motaas ang temperatura sa junction

IDSS: saturated drain-source nga kasamtangan, ang drain-source nga kasamtangan kung ang gate boltahe VGS = 0 ug VDS usa ka piho nga bili. Kasagaran sa lebel sa microamp

IGSS: gate-source drive nga kasamtangan o reverse nga kasamtangan. Tungod kay ang MOSFET input impedance dako kaayo, ang IGSS kasagaran sa nanoamp nga lebel.

3. Dynamic nga mga parameter

gfs: transconductance. Kini nagtumong sa ratio sa pagbag-o sa drain output kasamtangan ngadto sa kausaban sa ganghaan-tinubdan boltahe. Kini usa ka sukod sa katakus sa boltahe sa gigikanan sa ganghaan aron makontrol ang agianan sa tubig. Palihug tan-awa ang tsart alang sa pagbalhin nga relasyon tali sa gfs ug VGS.

Qg: Kinatibuk-ang kapasidad sa pag-charge sa ganghaan. Ang MOSFET usa ka boltahe nga tipo sa pagmaneho nga aparato. Ang proseso sa pagmaneho mao ang proseso sa pagtukod sa boltahe sa ganghaan. Kini makab-ot pinaagi sa pag-charge sa capacitance tali sa gate source ug gate drain. Kini nga aspeto hisgotan sa detalye sa ubos.

Qgs: Kapasidad sa pag-charge sa gigikanan sa ganghaan

Qgd: gate-to-drain charge (gikonsiderar ang Miller effect). Ang MOSFET usa ka boltahe nga tipo sa pagmaneho nga aparato. Ang proseso sa pagmaneho mao ang proseso sa pagtukod sa boltahe sa ganghaan. Kini makab-ot pinaagi sa pag-charge sa capacitance tali sa gate source ug gate drain.

Td(on): oras sa paglangan sa pagpadagan. Ang panahon gikan sa dihang ang input boltahe mosaka sa 10% hangtod ang VDS moubos sa 90% sa amplitude niini

Tr: oras sa pagtaas, ang oras sa pag-ubos sa boltahe sa output VDS gikan sa 90% hangtod 10% sa amplitude niini

Td(off): Turn-off delay time, ang oras gikan kung kanus-a ang input voltage mikunhod ngadto sa 90% ngadto sa dihang ang VDS misaka ngadto sa 10% sa turn-off nga boltahe niini

Tf: Panahon sa pagkapukan, ang panahon alang sa output boltahe nga VDS nga mosaka gikan sa 10% ngadto sa 90% sa amplitude niini

Ciss: Input capacitance, short-circuit ang drain ug source, ug sukda ang capacitance tali sa gate ug sa source gamit ang AC signal. Ciss= CGD + CGS (CDS short circuit). Kini adunay direktang epekto sa turn-on ug turn-off nga mga paglangan sa device.

Coss: Output capacitance, short-circuit ang gate ug source, ug sukda ang capacitance tali sa drain ug source gamit ang AC signal. Coss = CDS +CGD

Crss: Reverse transmission capacitance. Uban sa tinubdan nga konektado sa yuta, ang gisukod nga kapasidad sa taliwala sa kanal ug ganghaan Crss=CGD. Usa sa hinungdanon nga mga parameter alang sa mga switch mao ang oras sa pagtaas ug pagkahulog. Crss=CGD

Ang interelectrode capacitance ug MOSFET induced capacitance sa MOSFET gibahin sa input capacitance, output capacitance ug feedback capacitance sa kadaghanang mga tiggama. Ang mga bili nga gikutlo kay para sa usa ka fixed drain-to-source voltage. Kini nga mga kapasidad nagbag-o samtang nagbag-o ang boltahe nga gigikanan sa tubig, ug ang kantidad sa kapasidad adunay limitado nga epekto. Ang input capacitance value naghatag lamang ug gibanabana nga timailhan sa pag-charge nga gikinahanglan sa driver circuit, samtang ang gate charging information mas mapuslanon. Gipakita niini ang kantidad sa enerhiya nga kinahanglan ibayad sa ganghaan aron maabot ang usa ka piho nga boltahe sa gate-to-source.

4. Mga parametro sa kinaiya sa pagkaguba sa avalanche

Ang avalanche breakdown characteristic parameter usa ka timailhan sa katakus sa MOSFET nga makasugakod sa overvoltage sa off state. Kung ang boltahe molapas sa boltahe sa limitasyon sa gigikanan sa tubig, ang aparato naa sa kahimtang sa avalanche.

EAS: Single pulse avalanche breakdown energy. Kini usa ka limitasyon nga parameter, nga nagpaila sa labing taas nga kusog sa pagkaguba sa avalanche nga maagwanta sa MOSFET.

IAR: avalanche kasamtangan

EAR: Gibalikbalik nga Avalanche Breakdown Energy

5. Sa vivo diode nga mga parameter

IS: Padayon nga pinakataas nga freewheeling nga kasamtangan (gikan sa tinubdan)

ISM: pulse maximum freewheeling nga kasamtangan (gikan sa tinubdan)

VSD: pagpaubos sa boltahe sa unahan

Trr: balikbalik nga oras sa pagbawi

Qrr: Reverse charge recovery

Ton: Panahon sa pagpasa sa unahan. (Basically negligible)

WINSOK MOSFET avalanche breakdown nga mga parameter nga kinaiya

MOSFET turn-on time ug turn-off time definition

Atol sa proseso sa aplikasyon, ang mga mosunod nga mga kinaiya kanunay kinahanglan nga tagdon:

1. Positibo nga temperatura coefficient nga mga kinaiya sa V (BR) DSS. Kini nga kinaiya, nga lahi sa mga bipolar device, naghimo kanila nga mas kasaligan samtang ang normal nga temperatura sa pag-operate motaas. Apan kinahanglan nimo usab nga hatagan pagtagad ang kasaligan niini sa panahon sa pagsugod sa bugnaw nga temperatura.

2. Negatibo nga temperatura coefficient nga mga kinaiya sa V(GS)th. Ang potensyal nga threshold sa ganghaan mokunhod sa usa ka sukod samtang ang temperatura sa junction motaas. Ang ubang radiation makapakunhod usab niini nga threshold potential, posibleng ubos pa sa 0 potential. Kini nga bahin nanginahanglan sa mga inhenyero nga hatagan pagtagad ang pagpanghilabot ug sayup nga pag-trigger sa mga MOSFET sa kini nga mga sitwasyon, labi na alang sa mga aplikasyon sa MOSFET nga adunay ubos nga potensyal sa threshold. Tungod niini nga kinaiya, usahay gikinahanglan ang pagdesinyo sa off-boltahe nga potensyal sa drayber sa ganghaan ngadto sa negatibong bili (nagtumong sa N-type, P-type ug uban pa) aron malikayan ang interference ug false triggering.

3.Positibo nga temperatura coefficient nga mga kinaiya sa VDSon / RSo. Ang kinaiya nga ang VDSon/RDSon motaas og gamay samtang ang junction nga temperatura motaas nagpaposible sa direktang paggamit sa MOSFET nga magkaparehas. Ang mga bipolar nga mga himan sukwahi lamang niining bahina, mao nga ang ilang paggamit sa susama nahimong komplikado. Ang RDSon motaas usab og gamay samtang nagkadaghan ang ID. Kini nga kinaiya ug ang positibo nga temperatura nga mga kinaiya sa junction ug surface RDSon makapahimo sa MOSFET nga malikayan ang ikaduhang pagkaguba sama sa bipolar device. Bisan pa, kinahanglan nga hinumdoman nga ang epekto sa kini nga bahin medyo limitado. Kung gigamit sa parallel, push-pull o uban pang mga aplikasyon, dili ka hingpit nga makasalig sa kaugalingon nga regulasyon sa kini nga bahin. Ang pipila ka sukaranang mga lakang gikinahanglan pa. Kini nga kinaiya nagpatin-aw usab nga ang pagkawala sa conduction mahimong mas dako sa taas nga temperatura. Busa, ang espesyal nga pagtagad kinahanglan ibayad sa pagpili sa mga parameter sa pagkalkula sa mga pagkawala.

4. Ang negatibo nga temperatura coefficient nga mga kinaiya sa ID, pagsabot sa MOSFET parameters ug sa iyang mga nag-unang mga kinaiya ID mokunhod pag-ayo samtang ang junction temperatura pagtaas. Kini nga kinaiya kanunay nga kinahanglan nga tagdon ang mga parameter sa ID niini sa taas nga temperatura sa panahon sa disenyo.

5. Negatibo nga temperatura coefficient mga kinaiya sa avalanche kapabilidad IER / EAS. Pagkahuman sa pagtaas sa temperatura sa junction, bisan kung ang MOSFET adunay mas dako nga V(BR)DSS, kinahanglan nga matikdan nga ang EAS makunhuran pag-ayo. Sa ato pa, ang abilidad niini nga makasugakod sa mga pagdahili ubos sa taas nga mga kondisyon sa temperatura mas huyang kaysa sa normal nga temperatura.

6. Ang kapabilidad sa conduction ug reverse recovery performance sa parasitic diode sa MOSFET dili mas maayo kay sa ordinaryo nga diodes. Wala kini gilauman nga gamiton isip nag-unang kasamtangan nga carrier sa loop sa disenyo. Ang pag-block sa mga diode kanunay nga konektado sa serye aron dili balido ang mga parasitic diode sa lawas, ug ang dugang nga parallel diode gigamit aron maporma ang usa ka circuit nga tigdala sa kuryente. Bisan pa, kini mahimong isipon nga usa ka carrier sa kaso sa hamubo nga panahon nga conduction o pipila ka gagmay nga kasamtangan nga mga kinahanglanon sama sa synchronous rectification.

7. Ang paspas nga pagtaas sa potensyal sa kanal mahimong hinungdan sa dili tinuod nga pag-trigger sa gate drive, mao nga kini nga posibilidad kinahanglan nga tagdon sa dagkong mga aplikasyon sa dVDS/dt (high-frequency fast switching circuits).