Sejauh manakah anda tahu tentang parameter MOSFET? OLUKEY menganalisisnya untuk anda

"MOSFET" ialah singkatan kepada Transistor Kesan Medan Semikoduktor Oksida Logam. Ia adalah peranti yang diperbuat daripada tiga bahan: logam, oksida (SiO2 atau SiN) dan semikonduktor. MOSFET adalah salah satu peranti paling asas dalam bidang semikonduktor. Sama ada dalam reka bentuk IC atau aplikasi litar peringkat papan, ia adalah sangat luas. Parameter utama MOSFET termasuk ID, IDM, VGSS, V(BR)DSS, RDS(on), VGS(th), dll. Adakah anda tahu ini? Syarikat OLUKEY, sebagai winsok Taiwan pertengahan hingga tinggi-akhir sederhana dan voltan rendahMOSFETpembekal perkhidmatan ejen, mempunyai pasukan teras dengan pengalaman hampir 20 tahun untuk menerangkan kepada anda secara terperinci pelbagai parameter MOSFET!

Rajah: Lembaran spesifikasi WINSOK MOSFETWSG03N10

Penerangan tentang maksud parameter MOSFET

1. Parameter melampau:

ID: Arus sumber saliran maksimum. Ia merujuk kepada arus maksimum yang dibenarkan mengalir di antara longkang dan punca apabila transistor kesan medan beroperasi secara normal. Arus operasi transistor kesan medan tidak boleh melebihi ID. Parameter ini berkurangan apabila suhu simpang meningkat.

IDM: Arus sumber saliran berdenyut maksimum. Parameter ini akan berkurangan apabila suhu simpang meningkat, mencerminkan rintangan hentaman dan juga berkaitan dengan masa nadi. Jika parameter ini terlalu kecil, sistem mungkin berisiko dipecahkan oleh arus semasa ujian OCP.

PD: Kuasa maksimum hilang. Ia merujuk kepada pelesapan kuasa sumber saliran maksimum yang dibenarkan tanpa merosot prestasi transistor kesan medan. Apabila digunakan, penggunaan kuasa sebenar FET hendaklah kurang daripada PDSM dan meninggalkan margin tertentu. Parameter ini secara amnya berkurangan apabila suhu simpang meningkat

VDSS: Voltan tahan sumber saliran maksimum. Voltan punca parit apabila arus saliran yang mengalir mencapai nilai tertentu (melonjak mendadak) di bawah suhu tertentu dan litar pintas sumber pintu. Voltan punca saliran dalam kes ini juga dipanggil voltan pecahan runtuhan salji. VDSS mempunyai pekali suhu positif. Pada -50°C, VDSS adalah kira-kira 90% daripada itu pada 25°C. Disebabkan oleh elaun yang biasanya ditinggalkan dalam pengeluaran biasa, voltan pecahan runtuhan salji MOSFET sentiasa lebih besar daripada voltan terkadar nominal.

OLUKEYPetua Hangat: Untuk memastikan kebolehpercayaan produk, di bawah keadaan kerja yang paling teruk, adalah disyorkan bahawa voltan kerja tidak boleh melebihi 80~90% daripada nilai undian.

VGSS: Voltan tahan sumber get maksimum. Ia merujuk kepada nilai VGS apabila arus terbalik antara pintu dan sumber mula meningkat dengan mendadak. Melebihi nilai voltan ini akan menyebabkan kerosakan dielektrik lapisan oksida pintu, yang merupakan kerosakan yang merosakkan dan tidak dapat dipulihkan.

TJ: Suhu simpang operasi maksimum. Ia biasanya 150 ℃ atau 175 ℃. Di bawah keadaan kerja reka bentuk peranti, adalah perlu untuk mengelakkan melebihi suhu ini dan meninggalkan margin tertentu.

TSTG: julat suhu penyimpanan

Kedua-dua parameter ini, TJ dan TSTG, menentukur julat suhu simpang yang dibenarkan oleh persekitaran kerja dan penyimpanan peranti. Julat suhu ini ditetapkan untuk memenuhi keperluan hayat operasi minimum peranti. Jika peranti dipastikan beroperasi dalam julat suhu ini, hayat kerjanya akan dipanjangkan dengan banyak.

2. Parameter statik

Keadaan ujian MOSFET biasanya 2.5V, 4.5V dan 10V.

V(BR)DSS: Voltan kerosakan punca longkang. Ia merujuk kepada voltan sumber saliran maksimum yang boleh tahan oleh transistor kesan medan apabila voltan sumber get VGS ialah 0. Ini ialah parameter pengehad, dan voltan operasi yang digunakan pada transistor kesan medan mestilah kurang daripada V(BR) DSS. Ia mempunyai ciri suhu positif. Oleh itu, nilai parameter ini di bawah keadaan suhu rendah harus diambil sebagai pertimbangan keselamatan.

△V(BR)DSS/△Tj: Pekali suhu voltan kerosakan punca saliran, secara amnya 0.1V/℃

RDS(on): Di bawah keadaan tertentu VGS (biasanya 10V), suhu simpang dan arus longkang, rintangan maksimum antara longkang dan punca apabila MOSFET dihidupkan. Ia adalah parameter yang sangat penting yang menentukan kuasa yang digunakan apabila MOSFET dihidupkan. Parameter ini secara amnya meningkat apabila suhu simpang meningkat. Oleh itu, nilai parameter ini pada suhu simpang operasi tertinggi harus digunakan untuk pengiraan kehilangan dan penurunan voltan.

VGS(th): voltan hidupkan (voltan ambang). Apabila voltan kawalan get luaran VGS melebihi VGS(th), lapisan penyongsangan permukaan kawasan longkang dan sumber membentuk saluran yang bersambung. Dalam aplikasi, voltan get apabila ID bersamaan dengan 1 mA di bawah keadaan litar pintas longkang sering dipanggil voltan hidupkan. Parameter ini secara amnya berkurangan apabila suhu simpang meningkat

IDSS: arus sumber parit tepu, arus punca parit apabila voltan get VGS=0 dan VDS ialah nilai tertentu. Umumnya pada tahap mikroamp

IGSS: arus pemacu sumber get atau arus terbalik. Oleh kerana impedans input MOSFET adalah sangat besar, IGSS secara amnya berada dalam tahap nanoamp.

3. Parameter dinamik

gfs: transkonduktansi. Ia merujuk kepada nisbah perubahan arus keluaran longkang kepada perubahan voltan sumber get. Ia adalah ukuran keupayaan voltan sumber pintu untuk mengawal arus longkang. Sila lihat carta untuk perhubungan pemindahan antara gfs dan VGS.

Qg: Jumlah kapasiti pengecasan pintu. MOSFET ialah peranti pemanduan jenis voltan. Proses pemanduan ialah proses penubuhan voltan get. Ini dicapai dengan mengecas kapasitansi antara sumber pintu dan longkang pintu. Aspek ini akan dibincangkan secara terperinci di bawah.

Qgs: Kapasiti pengecasan sumber gerbang

Qgd: caj pintu ke longkang (dengan mengambil kira kesan Miller). MOSFET ialah peranti pemanduan jenis voltan. Proses pemanduan ialah proses penubuhan voltan get. Ini dicapai dengan mengecas kapasitansi antara sumber pintu dan longkang pintu.

Td(on): masa tunda pengaliran. Masa dari apabila voltan masukan meningkat kepada 10% sehingga VDS turun kepada 90% daripada amplitudnya

Tr: masa naik, masa untuk voltan keluaran VDS turun daripada 90% kepada 10% daripada amplitudnya

Td(mati): Masa tunda tutup, masa dari voltan masukan menurun kepada 90% hingga apabila VDS meningkat kepada 10% daripada voltan tutupnya

Tf: Masa jatuh, masa untuk voltan keluaran VDS meningkat daripada 10% kepada 90% daripada amplitudnya

Ciss: Kemuatan input, litar pintas longkang dan punca, dan ukur kapasitansi antara pintu dan punca dengan isyarat AC. Ciss= CGD + CGS (litar pintas CDS). Ia mempunyai kesan langsung pada kelewatan menghidupkan dan mematikan peranti.

Coss: Kemuatan keluaran, litar pintas pintu dan punca, dan ukur kapasitansi antara longkang dan punca dengan isyarat AC. Coss = CDS +CGD

Crss: Kemuatan penghantaran terbalik. Dengan sumber disambungkan ke tanah, kapasitansi yang diukur antara longkang dan pintu Crss=CGD. Salah satu parameter penting untuk suis ialah masa naik dan turun. Crss=CGD

Kemuatan interelektrod dan kemuatan teraruh MOSFET MOSFET dibahagikan kepada kemuatan input, kemuatan keluaran dan kemuatan maklum balas oleh kebanyakan pengeluar. Nilai yang disebut adalah untuk voltan longkang-ke-sumber tetap. Kapasiti ini berubah apabila voltan sumber saliran berubah, dan nilai kapasitansi mempunyai kesan terhad. Nilai kapasitansi input hanya memberikan petunjuk anggaran pengecasan yang diperlukan oleh litar pemacu, manakala maklumat pengecasan pintu lebih berguna. Ia menunjukkan jumlah tenaga yang mesti dicas oleh get untuk mencapai voltan get-to-source tertentu.

4. Parameter ciri pecahan longsor

Parameter ciri pecahan runtuhan salji ialah penunjuk keupayaan MOSFET untuk menahan lebihan voltan dalam keadaan mati. Jika voltan melebihi voltan had punca saliran, peranti akan berada dalam keadaan runtuhan salji.

EAS: Tenaga pecahan salji nadi tunggal. Ini ialah parameter had, yang menunjukkan tenaga pecahan salji maksimum yang boleh ditahan oleh MOSFET.

IAR: arus runtuhan salji

TELINGA: Tenaga Pecahan Avalanche Berulang

5. Parameter diod in vivo

IS: Arus roda bebas maksimum berterusan (dari sumber)

ISM: nadi maksimum arus bebas roda (dari sumber)

VSD: penurunan voltan ke hadapan

Trr: masa pemulihan terbalik

Qrr: Pemulihan cas terbalik

Tan: Masa pengaliran hadapan. (Pada asasnya boleh diabaikan)

Parameter ciri pecahan salji WINSOK MOSFET

Definisi masa hidup dan masa tutup MOSFET

Semasa proses permohonan, ciri-ciri berikut sering perlu dipertimbangkan:

1. Ciri-ciri pekali suhu positif V (BR) DSS. Ciri ini, yang berbeza daripada peranti bipolar, menjadikannya lebih dipercayai apabila suhu operasi biasa meningkat. Tetapi anda juga perlu memberi perhatian kepada kebolehpercayaannya semasa permulaan sejuk suhu rendah.

2. Ciri-ciri pekali suhu negatif bagi V(GS) ke. Potensi ambang pintu akan berkurangan ke tahap tertentu apabila suhu simpang meningkat. Sesetengah sinaran juga akan mengurangkan potensi ambang ini, mungkin di bawah 0 potensi. Ciri ini memerlukan jurutera untuk memberi perhatian kepada gangguan dan pencetus palsu MOSFET dalam situasi ini, terutamanya untuk aplikasi MOSFET dengan potensi ambang rendah. Disebabkan oleh ciri ini, kadangkala perlu mereka bentuk potensi voltan luar pemacu pintu kepada nilai negatif (merujuk kepada jenis-N, jenis-P dan sebagainya) untuk mengelakkan gangguan dan pencetus palsu.

3.Ciri-ciri pekali suhu positif VDSon/RDSo. Ciri yang VDSon/RDSon meningkat sedikit apabila suhu simpang meningkat memungkinkan untuk menggunakan MOSFET secara langsung secara selari. Peranti bipolar adalah sebaliknya dalam hal ini, jadi penggunaannya secara selari menjadi agak rumit. RDSon juga akan meningkat sedikit apabila ID meningkat. Ciri ini dan ciri suhu positif simpang dan permukaan RDSon membolehkan MOSFET mengelakkan kerosakan sekunder seperti peranti bipolar. Walau bagaimanapun, perlu diingatkan bahawa kesan ciri ini agak terhad. Apabila digunakan secara selari, tolak-tarik atau aplikasi lain, anda tidak boleh bergantung sepenuhnya pada kawal selia kendiri ciri ini. Beberapa langkah asas masih diperlukan. Ciri ini juga menjelaskan bahawa kehilangan pengaliran menjadi lebih besar pada suhu tinggi. Oleh itu, perhatian khusus harus diberikan kepada pemilihan parameter apabila mengira kerugian.

4. Ciri pekali suhu negatif ID, pemahaman parameter MOSFET dan ciri utama ID akan berkurangan dengan ketara apabila suhu simpang meningkat. Ciri ini menjadikannya sering perlu untuk mempertimbangkan parameter IDnya pada suhu tinggi semasa reka bentuk.

5. Ciri-ciri pekali suhu negatif bagi keupayaan runtuhan salji IER/EAS. Selepas suhu simpang meningkat, walaupun MOSFET akan mempunyai V(BR)DSS yang lebih besar, perlu diingatkan bahawa EAS akan berkurangan dengan ketara. Maksudnya, keupayaannya untuk menahan runtuhan salji di bawah keadaan suhu tinggi jauh lebih lemah daripada pada suhu biasa.

6. Keupayaan pengaliran dan prestasi pemulihan terbalik diod parasit dalam MOSFET tidak lebih baik daripada diod biasa. Ia tidak dijangka digunakan sebagai pembawa arus utama dalam gelung dalam reka bentuk. Diod penyekat sering disambungkan secara bersiri untuk membatalkan diod parasit dalam badan, dan diod selari tambahan digunakan untuk membentuk pembawa elektrik litar. Walau bagaimanapun, ia boleh dianggap sebagai pembawa dalam kes pengaliran jangka pendek atau beberapa keperluan semasa kecil seperti pembetulan segerak.

7. Peningkatan pesat potensi longkang boleh menyebabkan pencetus palsu pada pemacu get, jadi kemungkinan ini perlu dipertimbangkan dalam aplikasi dVDS/dt yang besar (litar pensuisan pantas frekuensi tinggi).