Pacáiste MOSFET Roghnú Feadáin Aistrithe agus Léaráidí Ciorcaid

Is é an chéad chéim rogha a dhéanamh deMOSFETanna, a thagann i dhá phríomhchineál: N-chainéil agus P-chainéil. I gcórais chumhachta, is féidir breathnú ar MOSFETanna mar lasca leictreacha. Nuair a chuirtear voltas deimhneach leis idir geata agus foinse MOSFET N-chainéil, seolann an lasc. Le linn seolta, is féidir leis an sruth sreabhadh tríd an lasc ón draein go dtí an fhoinse. Tá friotaíocht inmheánach ann idir an draein agus an fhoinse a dtugtar an RDS(ON) air. Ní mór a bheith soiléir gur críochfort impedance ard é geata MOSFET, agus mar sin cuirtear voltas leis an geata i gcónaí. Is é seo an fhriotaíocht don talamh a bhfuil an geata ceangailte leis sa léaráid chiorcaid a chuirtear i láthair níos déanaí. Má fhágtar an geata ag crochadh, ní oibreoidh an gléas mar atá deartha agus féadfaidh sé dul ar siúl nó as ag tráthanna míchuí, rud a fhágann go bhféadfadh caillteanas cumhachta sa chóras a bheith ann. Nuair a bhíonn an voltas idir an fhoinse agus an geata náid, castar an lasc agus stopann an sruth ag sileadh tríd an bhfeiste. Cé go bhfuil an gléas múchta ag an bpointe seo, tá sruth beag ann fós, ar a dtugtar sruth sceite, nó IDSS.

Céim 1: Roghnaigh N-chainéil nó P-chainéil

Is í an chéad chéim chun an gléas ceart a roghnú le haghaidh dearaidh ná cinneadh a dhéanamh cibé acu N-chainéil nó MOSFET P-chainéil a úsáid. i bhfeidhmchlár cumhachta tipiciúil, nuair a bhíonn MOSFET bunaithe agus an t-ualach ceangailte leis an voltas trunk, gurb ionann MOSFET agus an lasc taobh ísealvoltais. I lasc taobh ísealvoltais, N-chainéilMOSFETba cheart é a úsáid mar gheall ar an voltas a theastaíonn chun an gléas a mhúchadh nó a chasadh air. Nuair a bhíonn an MOSFET ceangailte leis an mbus agus go bhfuil an t-ualach ar an talamh, tá an lasc taobh ardvoltais le húsáid. Úsáidtear MOSFET P-chainéil de ghnáth sa topology seo, arís chun breithniú a dhéanamh ar thiomáint voltais.

Céim 2: Socraigh an rátáil reatha

Is é an dara céim ná rátáil reatha an MOSFET a roghnú. Ag brath ar struchtúr an chiorcaid, ba cheart gurb é an rátáil reatha seo an sruth uasta is féidir leis an ualach a sheasamh i ngach cás. Cosúil leis an gcás voltais, ní mór don dearthóir a chinntiú go bhféadfaidh an MOSFET roghnaithe an rátáil reatha seo a sheasamh, fiú nuair a bhíonn an córas ag giniúint sruthanna spíce. Is iad an dá chás reatha a mheastar ná mód leanúnach agus spikes cuisle. Tá an paraiméadar seo bunaithe ar an bhfeadán FDN304P BILEOG SONRAÍ mar thagairt agus taispeántar na paraiméadair san fhigiúr:

I modh seolta leanúnach, tá an MOSFET i riocht seasta, nuair a shreabhann sruth go leanúnach tríd an bhfeiste. Is éard atá i gceist le spikes Pulse nuair a bhíonn méid mór borrtha (nó sruth spike) ag sreabhadh tríd an bhfeiste. Nuair a bheidh an t-uassruth socraithe faoi na coinníollacha seo, níl le déanamh ach gléas a roghnú go díreach atá in ann an t-uassruth seo a sheasamh.

Tar éis duit an sruth rátáilte a roghnú, ní mór duit an caillteanas seolta a ríomh freisin. Go praiticiúil, tá anMOSFETnach bhfuil an gléas idéalach, mar gheall ar an bpróiseas seoltaí beidh caillteanas cumhachta, ar a dtugtar caillteanas seoltaí. MOSFET sa "ar" cosúil le friotaíocht athraitheach, arna chinneadh ag an gléas ar RDS (ON), agus leis an teocht agus athruithe suntasacha. Is féidir diomailt cumhachta an fheiste a ríomh ó Iload2 x RDS(ON), agus ós rud é go n-athraíonn an frithsheasmhacht in aghaidh an teocht, athraíonn an diomailt cumhachta go comhréireach. Dá airde an voltas VGS a chuirtear i bhfeidhm ar an MOSFET, is ea is lú a bheidh an RDS(ON); os a choinne sin dá airde a bheidh an RDS(ON). Maidir le dearthóir an chórais, is é seo an áit a dtagann na malairtí isteach ag brath ar voltas an chórais. Maidir le dearaí iniompartha, tá sé níos éasca (agus níos coitianta) voltais níos ísle a úsáid, agus le haghaidh dearaí tionsclaíocha, is féidir voltais níos airde a úsáid. Tabhair faoi deara go n-ardaíonn an fhriotaíocht RDS(ON) beagán le sruth. Tá éagsúlachtaí i bparaiméadar leictreach éagsúla an fhriotóra RDS(ON) le fáil sa bhileog sonraí teicniúla a sholáthraíonn an monaróir.

Céim 3: Cinntigh Riachtanais Theirmeach

Is é an chéad chéim eile maidir le MOSFET a roghnú ná riachtanais theirmeach an chórais a ríomh. Caithfidh an dearthóir dhá chás éagsúla a mheas, an cás is measa agus an cás fíor. Moltar an cás is measa a ríomh mar go soláthraíonn an toradh seo lamháil sábháilteachta níos mó agus cinntíonn sé nach dteipfidh ar an gcóras. Tá roinnt tomhais le bheith feasach ar bhileog sonraí MOSFET; mar an friotaíocht teirmeach idir acomhal leathsheoltóra na feiste pacáistithe agus an timpeallacht, agus an teocht uasta acomhal.

Tá teocht acomhal na feiste comhionann leis an uasteocht chomhthimpeallach móide an táirge friotaíocht teirmeach agus diomailt cumhachta (teocht acomhal = teocht chomhthimpeallach uasta + [friotaíocht teirmeach × diomailt cumhachta]). Ón chothromóid seo is féidir diomailt uasta cumhachta an chórais a réiteach, atá de réir sainmhínithe cothrom le I2 x RDS(ON). Ós rud é go bhfuil an t-uassruth a rachaidh tríd an bhfeiste socraithe ag an bpearsanra, is féidir RDS(ON) a ríomh le haghaidh teochtaí éagsúla. Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara, agus é ag déileáil le samhlacha teirmeacha simplí, go gcaithfidh an dearthóir cumas teasa an acomhal leathsheoltóra / cás feiste agus an cás / timpeallacht a mheas freisin; ie, tá sé riachtanach nach bhfuil an bord ciorcad priontáilte agus an pacáiste téamh suas láithreach.

De ghnáth, PMOSFET, beidh dé-óid seadánacha i láthair, is é feidhm an dé-óid ná cosc a chur ar an nasc droim ar ais draein foinse, le haghaidh PMOS, is é an buntáiste atá os cionn NMOS ná gur féidir a voltas cas a bheith 0, agus an difríocht voltas idir an Níl an voltas DS i bhfad, cé go n-éilíonn an NMOS ar an gcoinníoll go mbeidh an VGS níos mó ná an tairseach, rud a fhágann go mbeidh an voltas rialaithe níos mó ná an voltas riachtanach dosheachanta, agus beidh trioblóid gan ghá ann. Roghnaítear PMOS mar an lasc rialaithe don dá fheidhmchlár seo a leanas:

Tá teocht acomhal na feiste comhionann leis an uasteocht chomhthimpeallach móide an táirge friotaíocht teirmeach agus diomailt cumhachta (teocht acomhal = teocht chomhthimpeallach uasta + [friotaíocht teirmeach × diomailt cumhachta]). Ón chothromóid seo is féidir diomailt uasta cumhachta an chórais a réiteach, atá de réir sainmhínithe cothrom le I2 x RDS(ON). Ós rud é gur chinn an dearthóir an t-uassruth a rachaidh tríd an bhfeiste, is féidir RDS(ON) a ríomh le haghaidh teochtaí éagsúla. Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara, agus é ag déileáil le samhlacha teirmeacha simplí, go gcaithfidh an dearthóir cumas teasa an acomhal leathsheoltóra / cás feiste agus an cás / timpeallacht a mheas freisin; ie, tá sé riachtanach nach bhfuil an bord ciorcad priontáilte agus an pacáiste téamh suas láithreach.

Ag féachaint ar an gciorcad seo, rialaíonn an comhartha rialaithe PGC cibé an soláthraíonn nó nach soláthraíonn V4.2 cumhacht do P_GPRS. Níl an ciorcad seo, na críochfoirt foinse agus draein ceangailte leis an gcúl, tá R110 agus R113 ann sa chiall nach bhfuil sruth geata rialaithe R110 ró-mhór, rialaíonn R113 geata an ghnáth-tharraingt, R113 tarraingt suas go dtí ard, mar atá de PMOS , ach is féidir é a fheiceáil freisin mar tharraingt suas ar an comhartha rialaithe, nuair a bhíonn bioráin inmheánacha an MCU agus tarraingt suas, is é sin, aschur an draein oscailte nuair a bhíonn an t-aschur oscailte-draein, agus ní féidir leis an PMOS a thiomáint as, ag an am seo, tá gá le voltas seachtrach tarraingt suas, mar sin imríonn friotóir R113 dhá ról. Beidh gá le voltas seachtrach chun an tarraingt suas a thabhairt, mar sin imríonn friotóir R113 dhá ról. Is féidir le r110 a bheith níos lú, go dtí 100 ohms freisin.