"MOSFET" estas la mallongigo de Metal Oxide Semicoductor Field Effect Transistor. Ĝi estas aparato el tri materialoj: metalo, oksido (SiO2 aŭ SiN) kaj duonkonduktaĵo. MOSFET estas unu el la plej bazaj aparatoj en la duonkondukta kampo. Ĉu ĝi estas en IC-dezajno aŭ tabul-nivelaj cirkvitaj aplikoj, ĝi estas tre ampleksa. La ĉefaj parametroj de MOSFET inkluzivas ID, IDM, VGSS, V(BR)DSS, RDS(on), VGS(th), ktp. Ĉu vi konas ĉi tiujn? OLUKEY Firmao, kiel winsok tajvana mez-al-alta gamo meza kaj malalta tensioMOSFETagenta servoprovizanto, havas kernan teamon kun preskaŭ 20-jara sperto por klarigi al vi detale la diversajn parametrojn de MOSFET!
Priskribo de la signifo de MOSFET-parametroj
1. Ekstremaj parametroj:
ID: Maksimuma dren-fonta kurento. Ĝi rilatas al la maksimuma kurento permesita pasi inter la drenilo kaj la fonto kiam la kampefika transistoro funkcias normale. La funkciiga fluo de la kampefika transistoro ne devus superi ID. Ĉi tiu parametro malpliiĝas kiam krucvoja temperaturo pliiĝas.
IDM: Maksimuma pulsita dren-fonta kurento. Ĉi tiu parametro malpliiĝos kiam la krucvoja temperaturo pliiĝas, reflektante efikoreziston kaj ankaŭ rilatas al la pulstempo. Se ĉi tiu parametro estas tro malgranda, la sistemo povas esti en risko esti rompita de fluo dum OCP-testado.
PD: Maksimuma potenco disipita. Ĝi rilatas al la maksimuma drenil-fonta potencdisipado permesita sen plimalbonigi la agadon de la kampefika transistoro. Se uzite, la fakta elektrokonsumo de la FET devus esti malpli ol tiu de la PDSM kaj lasi certan marĝenon. Ĉi tiu parametro ĝenerale malpliiĝas kiam la krucvoja temperaturo pliiĝas
VDSS: Maksimuma dren-fonta eltena tensio. La drenil-fonta tensio kiam la fluanta drenkurento atingas specifan valoron (pliiĝas akre) sub specifa temperaturo kaj pordeg-fonta kurta cirkvito. La dren-fonta tensio en ĉi tiu kazo ankaŭ estas nomita lavanga paneotensio. VDSS havas pozitivan temperaturkoeficienton. Je -50 °C, VDSS estas proksimume 90% de tio je 25 °C. Pro la poŝmono kutime forlasita en normala produktado, la lavanga paneotensio de MOSFET estas ĉiam pli bonega ol la nominala taksita tensio.
OLUKEYVarmaj Konsiloj: Por certigi produktan fidindecon, sub la plej malbonaj laborkondiĉoj, rekomendas, ke la labortensio ne superu 80 ~ 90% de la taksita valoro.
VGSS: Maksimuma pordeg-fonta eltensio. Ĝi rilatas al la VGS-valoro kiam la inversa fluo inter pordego kaj fonto komencas pliiĝi akre. Superi ĉi tiun tensiovaloron kaŭzos dielektrikan rompon de la pordega oksidtavolo, kio estas detrua kaj neinversigebla rompo.
TJ: Maksimuma funkciiga krucvoja temperaturo. Ĝi estas kutime 150℃ aŭ 175℃. Sub la laborkondiĉoj de aparato-dezajno, necesas eviti superi ĉi tiun temperaturon kaj lasi certan marĝenon.
TSTG: stoka temperaturo-intervalo
Ĉi tiuj du parametroj, TJ kaj TSTG, kalibras la kuniĝan temperaturon permesitan de la laboranta kaj konserva medio de la aparato. Ĉi tiu temperaturo estas agordita por plenumi la minimumajn vivpostulojn de la aparato. Se la aparato certigas funkcii ene de ĉi tiu temperaturo, ĝia laborvivo multe plilongiĝos.
2. Statikaj parametroj
MOSFET-testkondiĉoj estas ĝenerale 2.5V, 4.5V, kaj 10V.
V(BR)DSS: Dren-fonta paneotensio. Ĝi rilatas al la maksimuma dren-fonta tensio, kiun la kampefika transistoro povas elteni, kiam la pordeg-fonta tensio VGS estas 0. Ĉi tio estas limiga parametro, kaj la funkciiga tensio aplikita al la kampefika transistoro devas esti malpli ol V (BR) DSS. Ĝi havas pozitivajn temperaturtrajtojn. Tial, la valoro de ĉi tiu parametro en malaltaj temperaturoj devas esti prenita kiel sekureca konsidero.
△V(BR)DSS/△Tj: Temperaturkoeficiento de drenil-fonta paneotensio, ĝenerale 0.1V/℃
RDS(on): Sub certaj kondiĉoj de VGS (kutime 10V), krucvojo temperaturo kaj drenilfluo, la maksimuma rezisto inter drenilo kaj fonto kiam la MOSFET estas ŝaltita. Ĝi estas tre grava parametro, kiu determinas la konsumitan potencon kiam la MOSFET estas ŝaltita. Ĉi tiu parametro ĝenerale pliiĝas kiel krucvoja temperaturo pliiĝas. Tial, la valoro de ĉi tiu parametro ĉe la plej alta funkciiga krucvojo temperaturo devus esti uzata por kalkulo de perdo kaj tensiofalo.
VGS(th): enŝalta tensio (sojla tensio). Kiam la ekstera pordega kontroltensio VGS superas VGS(th), la surfacaj inversaj tavoloj de la drenaj kaj fontregionoj formas ligitan kanalon. En aplikoj, la pordega tensio kiam ID estas egala al 1 mA sub la drenila kurtcirkcivita kondiĉo estas ofte nomita la enŝaltita tensio. Ĉi tiu parametro ĝenerale malpliiĝas kiam krucvoja temperaturo pliiĝas
IDSS: saturita dren-fonta fluo, la dren-fonta kurento kiam la pordega tensio VGS=0 kaj VDS estas certa valoro. Ĝenerale ĉe la mikroampnivelo
IGSS: pordeg-fonta vetura kurento aŭ inversa kurento. Ĉar la MOSFET-enirimpedanco estas tre granda, IGSS estas ĝenerale en la nanoampnivelo.
3. Dinamikaj parametroj
gfs: transkonduktanco. Ĝi rilatas al la rilatumo de la ŝanĝo en drenilproduktadkurento al la ŝanĝo en pordeg-fonta tensio. Ĝi estas mezuro de la kapablo de pordeg-fonta tensio kontroli drenfluon. Bonvolu rigardi la diagramon por la transiga rilato inter gfs kaj VGS.
Qg: Totala pordega ŝarga kapablo. MOSFET estas tensio-speca veturanta aparato. La veturanta procezo estas la stariga procezo de pordega tensio. Tio estas atingita ŝargante la kapacitancon inter pordegfonto kaj pordegodrenilo. Ĉi tiu aspekto estos diskutita detale sube.
Qgs: Pordega fonto-ŝarĝa kapablo
Qgd: pordego-al-drena ŝargo (konsiderante Miller-efekton). MOSFET estas tensio-speca veturanta aparato. La veturanta procezo estas la stariga procezo de pordega tensio. Tio estas atingita ŝargante la kapacitancon inter pordegfonto kaj pordegodrenilo.
Td(on): konduka prokrastotempo. La tempo de kiam la eniga tensio pliiĝas al 10% ĝis VDS falas al 90% de sia amplitudo
Tr: pliiĝotempo, la tempo por la produkta tensio VDS fali de 90% ĝis 10% de sia amplitudo
Td (malŝaltita): Malŝalta prokrastotempo, la tempo de kiam la eniga tensio falas al 90% ĝis kiam VDS altiĝas al 10% de sia malŝalta tensio.
Tf: Faltempo, la tempo por la elira tensio VDS por pliiĝi de 10% ĝis 90% de sia amplitudo
Ciss: Enigu kapacitancon, fuŝkontaktu la drenilon kaj fonton, kaj mezuru la kapacitancon inter la pordego kaj la fonto per AC-signalo. Ciss= CGD + CGS (CDS mallonga cirkvito). Ĝi havas rektan efikon al la malŝalto kaj malŝalto de la aparato.
Coss: Eligu kapacitancon, fuŝkontaktu la pordegon kaj fonton, kaj mezuru la kapacitancon inter la drenilo kaj la fonto per AC-signalo. Coss = CDS +CGD
Crss: Inversa dissenda kapacitanco. Kun la fonto ligita al grundo, la mezurita kapacitanco inter la drenilo kaj pordego Crss=CGD. Unu el la gravaj parametroj por ŝaltiloj estas la tempo de pliiĝo kaj falo. Crss=CGD
La interelektrodokapacitanco kaj MOSFET-induktita kapacitanco de MOSFET estas dividitaj en enirkapacitancon, eligkapacitancon kaj religkapacitancon fare de la plej multaj produktantoj. La cititaj valoroj estas por fiksa drenil-al-fonta tensio. Tiuj kapacitancoj ŝanĝiĝas kiam la drenil-fonta tensio ŝanĝiĝas, kaj la valoro de la kapacitanco havas limigitan efikon. La eniga kapacitancvaloro nur donas proksimuman indikon de la ŝargado postulita per la ŝoforcirkvito, dum la pordegaj ŝargaj informoj estas pli utilaj. Ĝi indikas la kvanton de energio kiun la pordego devas ŝargi por atingi specifan pordeg-al-fontan tension.
4. Lavanga rompo karakterizaj parametroj
La lavanga kolapso karakteriza parametro estas indikilo de la kapablo de la MOSFET elteni trotension en la eksterŝtato. Se la tensio superas la drenil-fontan limon, la aparato estos en lavanga stato.
EAS: Ununura pulso-lavanga rompenergio. Tio estas limparametro, indikante la maksimuman lavangan kolapsoenergion kiun la MOSFET povas elteni.
IAR: lavanga fluo
ORELO: Ripeta Avalanche Breakdown Energy
5. Parametroj de diodoj en vivo
IS: Kontinua maksimuma liberrada kurento (de fonto)
ISM: pulsa maksimuma liberrada kurento (de fonto)
VSD: antaŭa tensiofalo
Trr: inversa reakiro tempo
Qrr: reakiro de inversa ŝarĝo
Ton: Antaŭen kondukta tempo. (Esence nekonsiderinda)
MOSFET enŝaltita tempo kaj malŝaltita tempo difino
Dum la aplika procezo, la sekvaj trajtoj ofte devas esti konsiderataj:
1. Pozitivaj temperaturkoeficientaj trajtoj de V (BR) DSS. Ĉi tiu karakterizaĵo, kiu diferencas de dupolusaj aparatoj, igas ilin pli fidindaj kiam normalaj funkciaj temperaturoj pliiĝas. Sed vi ankaŭ devas atenti ĝian fidindecon dum malalt-temperaturaj malvarmaj ekfunkciigo.
2. Negativaj temperaturkoeficientaj trajtoj de V(GS)th. La pordegsojlopotencialo malpliiĝos certagrade kiam la krucvoja temperaturo pliiĝas. Iu radiado ankaŭ reduktos ĉi tiun sojlan potencialon, eble eĉ sub 0 potencialo. Ĉi tiu trajto devigas inĝenierojn atenti la interferon kaj falsan ekigadon de MOSFEToj en ĉi tiuj situacioj, precipe por MOSFET-aplikoj kun malaltaj sojlaj potencialoj. Pro ĉi tiu karakterizaĵo, estas foje necese desegni la ekstertensian potencialon de la pordega ŝoforo al negativa valoro (rilatante al N-tipo, P-tipo ktp) por eviti interferon kaj malveran ekigadon.
3.Pozitivaj temperaturo-koeficientaj trajtoj de VDSon/RDSo. La karakterizaĵo ke VDSon/RDSon pliiĝas iomete kiam la krucvoja temperaturo pliiĝas ebligas rekte uzi MOSFETojn paralele. Dupolusaj aparatoj ĉi-rilate estas ĝuste la malo, do ilia paralela uzo fariĝas sufiĉe komplika. RDSon ankaŭ iomete pliiĝos kiam ID pliiĝas. Ĉi tiu karakterizaĵo kaj la pozitivaj temperaturtrajtoj de krucvojo kaj surfaco RDSon ebligas MOSFET eviti sekundaran kolapso kiel dupolusaj aparatoj. Tamen, oni devas rimarki, ke la efiko de ĉi tiu funkcio estas sufiĉe limigita. Se uzata paralele, push-pull aŭ aliaj aplikoj, vi ne povas tute fidi la memreguligon de ĉi tiu funkcio. Kelkaj fundamentaj mezuroj ankoraŭ bezonas. Tiu karakterizaĵo ankaŭ klarigas ke kondukperdoj iĝas pli grandaj ĉe altaj temperaturoj. Sekve, oni devas prunti specialan atenton al la elekto de parametroj kiam oni kalkulas perdojn.
4. La negativaj temperaturo-koeficientaj karakterizaĵoj de ID, kompreno de MOSFET-parametroj kaj ĝiaj ĉefaj karakterizaĵoj ID malpliiĝos signife kiam la kuniĝa temperaturo pliiĝas. Ĉi tiu karakterizaĵo faras ofte necesa konsideri ĝiajn ID-parametrojn ĉe altaj temperaturoj dum dezajno.
5. Negativaj temperaturo-koeficientaj trajtoj de lavango-kapablo IER/EAS. Post kiam la krucvoja temperaturo pliiĝas, kvankam la MOSFET havos pli grandan V (BR) DSS, oni notu ke la EAS estos signife reduktita. Tio estas, ĝia kapablo rezisti lavangojn sub alttemperaturaj kondiĉoj estas multe pli malforta ol tiu ĉe normalaj temperaturoj.
6. La kondukkapablo kaj inversa reakiro de la parazita diodo en la MOSFET ne estas pli bonaj ol tiu de ordinaraj diodoj. Ĝi ne estas atendita esti uzata kiel la ĉefa nuna portanto en la buklo en la dezajno. Blokaj diodoj ofte estas ligitaj en serioj por nuligi la parazitajn diodojn en la korpo, kaj kromaj paralelaj diodoj estas uzataj por formi cirkvitan elektran portanton. Tamen, ĝi povas esti konsiderata kiel portanto en la kazo de mallongperspektiva kondukado aŭ kelkaj malgrandaj nunaj postuloj kiel ekzemple sinkrona rektigo.
7. La rapida pliiĝo de la drenebla potencialo povas kaŭzi falsan-eksigon de la pordega stirado, do ĉi tiu ebleco devas esti pripensita en grandaj dVDS/dt-aplikoj (altfrekvencaj rapidaj ŝanĝaj cirkvitoj).
Afiŝtempo: Dec-13-2023
