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Le choix correct du transistor MOS est un aspect très important, pas sélectionner transistor MOS peut affecter l'efficacité et le coût du circuit global, les nuances des différentes parties et différents circuits de commutation de transistor MOS permet aux ingénieurs d'éviter les problèmes de stress. Apprenons la méthode correcte du transistor MOS de sélection sous.
La première étape : sélection d'un canal P ou à canal N pour la première étape dans la conception du dispositif est déterminée pour sélectionner le canal de N-correct ou transistor MOS à canal P. Dans une application typique de la puissance, quand un transistor MOS est relié à la terre, et la charge connectée à la tension d'alimentation, le transistor MOS constituent un commutateur du côté bas. Dans le commutateur du côté bas, ce sera un transistor MOS à canal N, dont la tension est en dehors de l' examen du dispositif souhaité est activé ou désactivé. Lorsque le transistor MOS est reliée à la barre omnibus de masse et la charge nécessaire d'utiliser l' interrupteur côté haut. Habituellement utilisé dans la topologie du tuyau MOS à canal P, qui est hors de considération pour la conduite de la tension. Pour sélectionner un dispositif approprié pour l'application, la tension nécessaire pour entraîner le dispositif, et doit être déterminé une méthode réalisée dans la conception la plus simple. L'étape suivante est la tension nominale maximale pour déterminer le nécessaire, ou l'appareil peut supporter. Plus la tension nominale, plus le coût du dispositif. Selon une expérience pratique, la tension nominale doit être supérieure à la tension du réseau, ou de la tension de bus. Afin de fournir une protection adéquate, la conduite MOS ne manquera pas. Pour sélectionner transistor MOS, il faut déterminer la tension maximale entre la peut être soumis à drain-source, à savoir au maximum le transistor VDS. Savoir MOS peut résister à la tension maximale qui varie avec la température Ceci est important. Les concepteurs doivent tester la plage de tension sur toute la plage de température de fonctionnement. la tension nominale doit disposer d'une marge suffisante pour couvrir cette plage de variation, assurez -vous que le circuit ne manquera pas. D' autres facteurs de sécurité concepteurs doivent prendre en considération le dispositif électronique comprend un commutateur ( par exemple un moteur ou un transformateur) induit une tension transitoire. les tensions nominales différentes applications sont différents, généralement, le dispositif portable est 20V, puissance FPGA de 20 ~ 30 V, 85 ~ 220VAC demande est de 450 ~ 600V.
La deuxième étape : La deuxième étape consiste à déterminer le courant nominal du transistor MOS courant nominal. En fonction de la configuration du circuit peut être que le courant nominal maximal devrait être en mesure de résister à la charge de courant dans tous les cas. Comme dans le cas de la tension, le concepteur doit veiller à ce que le transistor MOS sélectionné peut résister au courant nominal, même lorsque le courant de crête est généré dans le système. Prenons le cas de deux modes courant continu et les pointes. Dans le mode de conduction continue, le tube MOS se trouve dans un état stable, lorsque le courant à travers le dispositif en continu. Se réfère à un grand nombre de pointes de (ou courant de crête) d' écoulement à travers le dispositif. Une fois que le courant maximum dans ces conditions, seuls les dispositifs de sélection directe peuvent être en mesure de résister au courant maximum. Après avoir sélectionné le courant nominal, mais aussi la perte de conduction doit être calculée. Dans la pratique, le tube MOS n'est pas un dispositif idéal, car il y a une perte d'énergie dans le processus conducteur, que l' on appelle les pertes de conduction. transistor MOS dans le « on » en tant que résistance variable est RDS déterminée au moyen de (ON), et de modifier de manière significative avec la température. La dissipation de puissance du dispositif peut être Iload2 × RDS (ON) est calculée, étant donné que la résistance à l'état varie avec la température, de sorte que la consommation d'énergie varie également en proportion. Plus la tension Vgs du transistor MOS est appliquée, RDS (ON) sera plus petite, sinon RDS (ON) sera plus élevé. Pour les concepteurs de systèmes, cela dépend de la tension du système et la nécessité de peser le lieu de compromis. modèles portables, une tension plus faible est plus facile (plus fréquent), et pour la conception industrielle, une tension plus élevée peut être utilisée. Remarque RDS (ON) La résistance peut augmenter légèrement le courant.Divers paramètres électriques sur la résistance RDS (ON) peuvent être trouvés dans la feuille de données techniques fournies par le fabricant. La technologie a une influence majeure sur les caractéristiques du dispositif, parce que certaines technologies ont tendance à faire RDS (ON) augmente lorsque l'on augmente la SDV maximum. Pour cette technique, si le VDS et RDS va diminuer (ON), il aurait augmenté la taille de la tranche, augmentant ainsi la taille de l'emballage et les coûts de développement connexes auxiliaires. tentatives existantes pour contrôler l'industrie sont plusieurs techniques pour augmenter la taille de la plaquette, qui est le canal principal et la charge électrique des techniques d'équilibre. La technique de canal, une plaquette est intégrée profonde, habituellement réservé à basse tension, pour réduire la résistance sur RDS (ON). Pour réduire l'impact sur le maximum RDS VDS (ON), le développement du processus de croissance épitaxiale utilisé dans le processus de gravure colonne / colonne. Par exemple, un Fairchild a développé la technique connue sous le nom SuperFET pour réduire RDS (ON) augmente les étapes de fabrication supplémentaires. Ce type de RDS (ON) d'intérêt est important car lorsque la tension standard de claquage MOSFET est augmentée, RDS (ON) suivra augmente de façon exponentielle, et provoque la taille de la tranche est augmentée. Procédé SuperFET relation exponentielle entre le RDS (ON) et devient une relation linéaire entre la taille de la tranche. Sous ce titre, le dispositif peut être dans la petite taille de la puce SuperFET, et même la tension de claquage atteint 600V, le RDS faible idéal (ON). Le résultat est une taille de plaquette peut être réduit de 35%. Pour l'utilisateur final, ce qui signifie que sensiblement réduit la taille du paquet.
La troisième étape: la détermination de la chaleur nécessaire pour sélectionner les prochaines MOS transistor est exigences de refroidissement du système de calcul. Les concepteurs doivent considérer deux cas différents, qui est le pire des cas et la situation réelle. Les résultats suggérés pour le pire des cas, parce que les résultats fournissent une marge de sécurité supplémentaire , afin d' assurer que le système ne manquera pas. Il y a lieu de noter dans le tableau de données de mesure transistor MOS, telles que la résistance thermique entre la jonction de semi - conducteur et de l'environnement de l'appareil emballé, et la température de jonction maximale.
器件的结温等于最大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积(结温=最大环境温度+[热阻×功率耗散])。根据这个方程可解出系统的最大功率耗散,即按定义相等于I2×RDS(ON)。由于设计人员已确定将要通过器件的最大电流,因此可以计算出 不同温度下的RDS(ON)。值得注意的是,在处理简单热模型时,设计人员还必须考虑半导体结/器件外壳及外壳/环境的热容量;即要求印刷电路板和封装不会立即升温。
雪崩击穿是指半导体器件上的反向电压超过最大值,并形成强电场使器件内电流增加。该电流将耗散功率,使器件的温度升高,而且有可能损坏器件。半导体公司都会对器件进行雪崩测试,计算其雪崩电压,或对器件的稳健性进行测试。计算额定雪崩电压有两种方法;一是统计法,另一是热计算。而热计算因为较为实用而得到广泛采用。除计算外,技术对雪崩效应也有很大影响。例如,晶片尺寸的增加会提高抗雪崩能力,最终提高器件的稳健性。对最终用户而言,这意味着要在系统中采用更大的封装件。
第四步:决定开关性能 选择MOS管的最后一步是决定MOS管的开关性能。影响开关性能的参数有很多,但最重要的是栅极/漏极、栅极/ 源极及漏极/源极电容。这些电容会在器件中产生开关损耗,因为在每次开关时都要对它们充电。MOS管的开关速度因此被降低,器件效率也下降。为计算开关过程中器件的总损耗,设计人员必须计算开通过程中的损耗(Eon)和关闭过程中的损耗(Eoff)。MOSFET开关的总功率可用如下方程表达:Psw=(Eon+Eoff)×开关频率。而栅极电荷(Qgd)对开关性能的影响最大。