„МОСФЕТ“ је скраћеница од метал-оксидног полупроводничког транзистора са ефектом поља. То је уређај направљен од три материјала: метала, оксида (СиО2 или СиН) и полупроводника. МОСФЕТ је један од најосновнијих уређаја у области полупроводника. Било да се ради о ИЦ дизајну или апликацијама кола на нивоу плоче, веома је опсежна. Главни параметри МОСФЕТ-а укључују ИД, ИДМ, ВГСС, В(БР)ДСС, РДС(он), ВГС(тх), итд. Да ли знате ово? Компанија ОЛУКЕИ, као винсок тајванска средње-висока средње и нисконапонскаМОСФЕТпровајдер услуга агента, има језгро тима са скоро 20 година искуства да вам детаљно објасни различите параметре МОСФЕТ-а!
Опис значења МОСФЕТ параметара
1. Екстремни параметри:
ИД: Максимална струја одвод-извор. Односи се на максималну струју која је дозвољена да прође између одвода и извора када транзистор са ефектом поља ради нормално. Радна струја транзистора са ефектом поља не би требало да прелази ИД. Овај параметар се смањује како температура споја расте.
ИДМ: Максимална импулсна струја дрејн-извор. Овај параметар ће се смањити како температура споја расте, одражавајући отпорност на удар и такође је повезан са временом импулса. Ако је овај параметар премали, систем може бити у опасности да се поквари струјом током ОЦП тестирања.
ПД: Максимална расипана снага. Односи се на максималну дозвољену дисипацију снаге одвод-извор без погоршања перформанси транзистора са ефектом поља. Када се користи, стварна потрошња енергије ФЕТ-а треба да буде мања од оне ПДСМ-а и да оставља одређену маргину. Овај параметар се генерално смањује како температура споја расте
ВДСС: Максимални отпорни напон дрејн-извор. Напон дрејн-извор када струја одвода достигне одређену вредност (нагло порасте) под одређеном температуром и кратком споју гејт-извор. Напон одвод-извор у овом случају се такође назива лавински пробојни напон. ВДСС има позитиван температурни коефицијент. На -50°Ц, ВДСС је приближно 90% оног на 25°Ц. Због додатка који се обично оставља у нормалној производњи, лавински пробојни напон МОСФЕТ-а је увек већи од номиналног називног напона.
ОЛУКЕИТопли савети: Да би се осигурала поузданост производа, у најгорим радним условима, препоручује се да радни напон не прелази 80~90% номиналне вредности.
ВГСС: Максимални отпорни напон гејт-извор. Односи се на ВГС вредност када реверзна струја између капије и извора почне нагло да расте. Прекорачење ове вредности напона ће изазвати диелектрични слом оксидног слоја капије, што је деструктиван и неповратан слом.
ТЈ: Максимална радна температура споја. Обично је 150 ℃ или 175 ℃. У условима рада дизајна уређаја, потребно је избјећи прекорачење ове температуре и оставити одређену маргину.
ТСТГ: опсег температуре складиштења
Ова два параметра, ТЈ и ТСТГ, калибришу опсег температуре споја који дозвољава радно окружење и окружење уређаја. Овај температурни опсег је подешен да задовољи минималне захтеве радног века уређаја. Ако се обезбеди да уређај ради у овом температурном опсегу, његов радни век ће бити знатно продужен.
2. Статички параметри
Услови испитивања МОСФЕТ-а су генерално 2,5В, 4,5В и 10В.
В(БР)ДСС: напон пробоја дрејн-извор. Односи се на максимални напон дрејн-извор који транзистор са ефектом поља може да издржи када је напон гејт-извор ВГС 0. Ово је ограничавајући параметар, а радни напон примењен на транзистор са ефектом поља мора бити мањи од В(БР) ДСС. Има позитивне температурне карактеристике. Према томе, вредност овог параметра у условима ниске температуре треба узети као безбедносно разматрање.
△В(БР)ДСС/△Тј: Температурни коефицијент пробојног напона дрејн-извор, генерално 0,1В/℃
РДС(он): Под одређеним условима ВГС-а (обично 10В), температуре споја и струје одвода, максимални отпор између одвода и извора када је МОСФЕТ укључен. То је веома важан параметар који одређује снагу која се троши када је МОСФЕТ укључен. Овај параметар се генерално повећава како температура споја расте. Стога, вредност овог параметра на највишој радној температури споја треба користити за прорачун губитка и пада напона.
ВГС(тх): напон укључивања (гранични напон). Када спољашњи контролни напон гејта ВГС премаши ВГС(тх), површински инверзиони слојеви региона одвода и извора формирају повезани канал. У апликацијама, напон капије када је ИД једнак 1 мА под условом кратког споја на одводу често се назива напон укључивања. Овај параметар се генерално смањује како температура споја расте
ИДСС: засићена струја дрејн-извор, струја дрејн-извор када је напон гејта ВГС=0 и ВДС је одређена вредност. Генерално на нивоу микроампера
ИГСС: гејт-извор погонска струја или реверзна струја. Пошто је улазна импеданса МОСФЕТ-а веома велика, ИГСС је генерално на нивоу наноампера.
3. Динамички параметри
гфс: трансцондуцтанце. Односи се на однос промене излазне струје одвода и промене напона гејт-извор. То је мера способности напона гејт-извор да контролише струју одвода. Молимо погледајте графикон за однос преноса између гфс-а и ВГС-а.
Кг: Укупан капацитет пуњења капије. МОСФЕТ је погонски уређај напонског типа. Процес покретања је процес успостављања напона на капији. Ово се постиже пуњењем капацитивности између извора капије и одвода капије. Овај аспект ће бити детаљно размотрен у наставку.
Кгс: Капацитет пуњења извора капије
Кгд: пуњење од капије до одвода (узимајући у обзир Милеров ефекат). МОСФЕТ је погонски уређај напонског типа. Процес покретања је процес успостављања напона на капији. Ово се постиже пуњењем капацитивности између извора капије и одвода капије.
Тд(он): време кашњења проводљивости. Време од када улазни напон порасте на 10% док ВДС не падне на 90% своје амплитуде
Тр: време пораста, време када излазни напон ВДС падне са 90% на 10% своје амплитуде
Тд(офф): Време кашњења искључивања, време од када улазни напон падне на 90% до када ВДС порасте на 10% свог напона искључивања
Тф: Време пада, време када излазни напон ВДС порасте са 10% на 90% своје амплитуде
Цисс: Улазни капацитет, кратко спојите одвод и извор и измерите капацитивност између капије и извора помоћу АЦ сигнала. Цисс= ЦГД + ЦГС (ЦДС кратки спој). Има директан утицај на кашњење укључивања и искључивања уређаја.
Цосс: Излазна капацитивност, кратко спојите капију и извор и измерите капацитивност између одвода и извора помоћу АЦ сигнала. Цосс = ЦДС +ЦГД
Црсс: Капацитивност повратног преноса. Са извором спојеним на уземљење, измерена капацитивност између дрена и капије Црсс=ЦГД. Један од важних параметара за прекидаче је време успона и пада. Црсс=ЦГД
Међуелектродни капацитет и МОСФЕТ индукована капацитивност МОСФЕТ-а су подељени на улазну капацитивност, излазну капацитивност и повратну капацитивност од стране већине произвођача. Наведене вредности су за фиксни напон одвод-извор. Ови капацитети се мењају како се мења напон дрејн-извор, а вредност капацитивности има ограничен ефекат. Вредност улазне капацитивности даје само приближну индикацију пуњења које захтева управљачко коло, док су информације о пуњењу капије корисније. Указује на количину енергије коју капија мора напунити да би достигла одређени напон од капије до извора.
4. Карактеристични параметри слома лавине
Параметар карактеристике лавине квара је индикатор способности МОСФЕТ-а да издржи пренапон у искљученом стању. Ако напон премашује гранични напон одвод-извор, уређај ће бити у лавинском стању.
ЕАС: Једнопулсна енергија пробоја лавине. Ово је гранични параметар, који указује на максималну енергију пробоја лавине коју МОСФЕТ може да издржи.
ИАР: лавина струја
ЕАР: Поновљена енергија пробоја лавине
5. Параметри ин виво диоде
ИС: Континуирана максимална струја слободног хода (од извора)
ИСМ: импулсна максимална струја слободног хода (од извора)
ВСД: пад напона напред
Трр: обрнуто време опоравка
Крр: Опоравак обрнутог пуњења
Тон: Време провођења унапред. (У основи занемарљиво)
Дефиниција времена укључивања и времена искључивања МОСФЕТ-а
Током процеса пријаве, често треба узети у обзир следеће карактеристике:
1. Позитивни температурни коефицијент карактеристике В (БР) ДСС. Ова карактеристика, која се разликује од биполарних уређаја, чини их поузданијим како се нормалне радне температуре повећавају. Али такође морате обратити пажњу на његову поузданост током хладних стартова на ниским температурама.
2. Карактеристике негативног температурног коефицијента В(ГС)тх. Потенцијал прага капије ће се смањити до одређене мере како се температура споја повећава. Нека радијација ће такође смањити овај потенцијал прага, вероватно чак и испод 0 потенцијала. Ова карактеристика захтева од инжењера да обрате пажњу на сметње и лажно окидање МОСФЕТ-а у овим ситуацијама, посебно за МОСФЕТ апликације са ниским потенцијалом прага. Због ове карактеристике, понекад је неопходно дизајнирати потенцијал ваннапона драјвера капије на негативну вредност (односи се на Н-тип, П-тип и тако даље) да би се избегле сметње и лажно окидање.
3. Карактеристике позитивног температурног коефицијента ВДСон/РДСо. Карактеристика да се ВДСон/РДСон благо повећава како температура споја расте омогућава директну паралелну употребу МОСФЕТ-а. Биполарни уређаји су у том погледу управо супротни, тако да њихова паралелна употреба постаје прилично компликована. РДСон ће се такође благо повећати како се ИД повећава. Ова карактеристика и позитивне температурне карактеристике споја и површинског РДСон омогућавају МОСФЕТ-у да избегне секундарни квар попут биполарних уређаја. Међутим, треба напоменути да је ефекат ове функције прилично ограничен. Када се користи у паралелним, пусх-пулл или другим апликацијама, не можете се у потпуности ослонити на саморегулацију ове функције. Неке фундаменталне мере су и даље потребне. Ова карактеристика такође објашњава да губици проводљивости постају већи на високим температурама. Због тога посебну пажњу треба посветити избору параметара приликом израчунавања губитака.
4. Карактеристике негативног температурног коефицијента ИД-а, разумевање параметара МОСФЕТ-а и његових главних карактеристика ИД ће се значајно смањити како температура споја расте. Ова карактеристика чини да је често потребно узети у обзир његове ИД параметре на високим температурама током пројектовања.
5. Карактеристике негативног температурног коефицијента способности лавине ИЕР/ЕАС. Након што се температура споја повећа, иако ће МОСФЕТ имати већи В(БР)ДСС, треба напоменути да ће ЕАС бити значајно смањен. То значи да је његова способност да издржи лавине у условима високе температуре много слабија од оне на нормалним температурама.
6. Способност проводљивости и учинак повратног опоравка паразитне диоде у МОСФЕТ-у нису ништа бољи од обичних диода. Не очекује се да ће се користити као главни носилац струје у петљи у дизајну. Блокирајуће диоде се често повезују у серију да би се поништиле паразитске диоде у телу, а додатне паралелне диоде се користе за формирање електричног носача кола. Међутим, може се сматрати носиоцем у случају краткотрајне проводљивости или неких малих струјних захтева као што је синхроно исправљање.
7. Брзи пораст дренажног потенцијала може проузроковати лажно окидање гејта, тако да ову могућност треба размотрити у великим дВДС/дт апликацијама (високофреквентна кола брзог пребацивања).
Време поста: 13.12.2023
