MOSFET Pakete Aldaketa Hodi Hautaketa eta Zirkuitu Diagramak

Lehen urratsa aukeraketa bat egitea daMOSFETak, bi mota nagusitan daudenak: N kanala eta P kanala. Energia-sistemetan, MOSFETak etengailu elektriko gisa har daitezke. N kanaleko MOSFET baten atearen eta iturriaren artean tentsio positibo bat gehitzen denean, bere etengailua eroaten da. Eroatzean, korrontea isurbidetik iturrira igaro daiteke etengailutik. Hustubidearen eta iturriaren artean barne-erresistentzia bat dago RDS (ON) erresistentzia deitzen dena. Argi izan behar da MOSFET baten atea inpedantzia handiko terminal bat dela, beraz, beti tentsio bat gehitzen zaio ateari. Geroago aurkeztuko den zirkuitu-eskeman atea konektatzen den lurrearekiko erresistentzia da. Atea zintzilik geratzen bada, gailuak ez du diseinatutako moduan funtzionatuko eta momentu desegokietan piztu edo itzali daiteke, sisteman potentzia galtzea eraginez. Iturriaren eta atearen arteko tentsioa zero denean, etengailua itzaltzen da eta korrontea gelditzen da gailuan zehar igarotzea. Une honetan gailua itzalita dagoen arren, korronte txiki bat dago oraindik, ihes-korrontea edo IDSS deritzona.

1. urratsa: Aukeratu N kanala edo P kanala

Diseinu baterako gailu egokia hautatzeko lehen urratsa N kanaleko edo P kanaleko MOSFET bat erabili behar den erabakitzea da. potentzia-aplikazio tipiko batean, MOSFET bat lurrean dagoenean eta karga enborreko tentsiora konektatzen denean, MOSFET horrek tentsio baxuko alboko etengailua osatzen du. Tentsio baxuko alboko etengailu batean, N kanal batMOSFETgailua itzaltzeko edo pizteko behar den tentsioa kontuan hartuta erabili behar da. MOSFET-a autobusera konektatuta dagoenean eta karga lurrean dagoenean, tentsio handiko alboko etengailua erabili behar da. Topologia honetan P kanaleko MOSFET bat erabiltzen da normalean, berriro ere tentsioko unitatearen kontuetarako.

2. urratsa: zehaztu egungo balorazioa

Bigarren urratsa MOSFETaren egungo balorazioa hautatzea da. Zirkuituaren egituraren arabera, korronte-kalifikazio hori kargak egoera guztietan jasan dezakeen korronte maximoa izan behar du. Tentsioaren kasuaren antzera, diseinatzaileak ziurtatu behar du hautatutako MOSFETak korronte-kalifikazio hori jasan dezakeela, nahiz eta sistema korronte pikorrak sortzen ari den. Kontuan hartzen diren bi kasuak modu jarraitua eta pultsu-punta dira. Parametro hau FDN304P hodiaren DATU FITXan oinarritzen da erreferentzia gisa eta parametroak irudian ageri dira:

Etengabeko eroapen moduan, MOSFET-a egoera egonkorrean dago, korrontea etengabe pasatzen denean gailuan. Pultsuaren erpinak gailuan zehar gorakada (edo korronte korronte) handia dabilenean gertatzen dira. Baldintza hauetan korronte maximoa zehaztu ondoren, korronte maximo hori jasan dezakeen gailu bat zuzenean hautatzea besterik ez da.

Korronte nominala hautatu ondoren, eroapen-galera ere kalkulatu behar duzu. Praktikan,MOSFETez da gailu aproposa, prozesu eroalean potentzia-galera egongo baita, eroapen-galera deitzen zaiona. MOSFET "on" erresistentzia aldakorra bezala, gailuaren RDS (ON) zehaztuta, eta tenperatura eta aldaketa nabarmenekin. Gailuaren potentzia xahutzea Iload2 x RDS(ON) arabera kalkula daiteke, eta on-erresistentzia tenperaturaren arabera aldatzen denez, potentzia xahutzea proportzionalki aldatzen da. Zenbat eta handiagoa izan MOSFETari aplikatutako VGS tentsioa, orduan eta txikiagoa izango da RDS(ON); alderantziz, orduan eta handiagoa izango da RDS(ON). Sistemaren diseinatzailearentzat, hemen sartzen dira sistemaren tentsioaren araberako konpromezuak. Diseinu eramangarrietarako, errazagoa (eta ohikoagoa) da tentsio baxuagoak erabiltzea, eta diseinu industrialetarako, berriz, tentsio handiagoak erabil daitezke. Kontuan izan RDS (ON) erresistentzia apur bat igotzen dela korrontearekin. RDS(ON) erresistentziaren parametro elektriko ezberdinen aldaketak fabrikatzaileak emandako datu teknikoen fitxan aurki daitezke.

3. urratsa: Baldintza termikoak zehaztu

MOSFET bat hautatzeko hurrengo urratsa sistemaren eskakizun termikoak kalkulatzea da. Diseinatzaileak bi eszenatoki ezberdin kontuan hartu behar ditu, kasurik txarrena eta benetako kasua. Egoera txarrenerako kalkulua gomendatzen da, emaitza horrek segurtasun-marjina handiagoa ematen duelako eta sistemak huts egingo ez duela ziurtatzen duelako. MOSFETen fitxan ere badaude neurketa batzuk ezagutu beharrekoak; hala nola, ontziratutako gailuaren juntura erdieroalearen eta ingurunearen arteko erresistentzia termikoa eta juntura-tenperatura maximoa.

Gailuaren juntura-tenperatura giro-tenperatura maximoaren gehi erresistentzia termikoaren eta potentzia xahutzearen produktuaren berdina da (juntura-tenperatura = ingurune-tenperatura maximoa + [erresistentzia termikoa × potentzia xahutzea]). Ekuazio horretatik ebatzi daiteke sistemaren potentzia maximoaren xahupena, definizioz I2 x RDS(ON) berdina dena. Langileek gailutik igaroko den korronte maximoa zehaztu dutenez, RDS(ON) tenperatura desberdinetarako kalkula daiteke. Garrantzitsua da kontuan hartu behar dela eredu termiko sinpleekin diseinatzaileak erdieroaleen juntura/gailuaren kaxa eta kaxa/ingurunearen bero-ahalmena ere kontuan hartu behar dituela; hau da, beharrezkoa da zirkuitu inprimatua eta paketea berehala ez berotzea.

Normalean, PMOSFET bat, diodo parasito bat egongo da presente, diodoaren funtzioa iturburu-draina alderantzizko konexioa saihestea da, PMOSentzat, NMOSen abantaila da pizteko tentsioa 0 izan daitekeela eta tentsio-diferentzia. DS tentsioa ez da asko, NMOS baldintzapean VGS atalasea baino handiagoa izatea eskatzen du, eta horrek kontrol-tentsioa ezinbestean beharrezkoa baino handiagoa izango da. tentsioa, eta alferrikako arazoak egongo dira. PMOS kontrol-etengailu gisa aukeratzen da bi aplikazio hauetarako:

Gailuaren juntura-tenperatura giro-tenperatura maximoaren gehi erresistentzia termikoaren eta potentzia xahutzearen produktuaren berdina da (juntura-tenperatura = ingurune-tenperatura maximoa + [erresistentzia termikoa × potentzia xahutzea]). Ekuazio horretatik ebatzi daiteke sistemaren potentzia maximoaren xahupena, definizioz I2 x RDS(ON) berdina dena. Diseinatzaileak gailutik igaroko den korronte maximoa zehaztu duenez, RDS(ON) tenperatura desberdinetarako kalkula daiteke. Garrantzitsua da kontuan hartu behar dela eredu termiko sinpleekin diseinatzaileak erdieroaleen juntura/gailuaren kaxa eta kaxa/ingurunearen bero-ahalmena ere kontuan hartu behar dituela; hau da, beharrezkoa da zirkuitu inprimatua eta paketea berehala ez berotzea.

Normalean, PMOSFET bat, diodo parasito bat egongo da presente, diodoaren funtzioa iturburu-draina alderantzizko konexioa saihestea da, PMOSentzat, NMOSen abantaila da pizteko tentsioa 0 izan daitekeela eta tentsio-diferentzia. DS tentsioa ez da asko, NMOS baldintzapean VGS atalasea baino handiagoa izatea eskatzen du, eta horrek kontrol-tentsioa ezinbestean beharrezkoa baino handiagoa izango da. tentsioa, eta alferrikako arazoak egongo dira. PMOS kontrol-etengailu gisa aukeratzen da bi aplikazio hauetarako:

Zirkuitu honi erreparatuta, PGC kontrol-seinaleak kontrolatzen du V4.2-k P_GPRS-i energia hornitzen duen ala ez. Zirkuitu hau, iturburua eta drainatze terminalak ez daude alderantziz konektatuta, R110 eta R113 existitzen dira R110 kontrol-atearen korrontea handiegia ez den zentzuan, R113-k normalaren atea kontrolatzen du, R113 altuera igotzea, PMOS-en bezala. , baina kontrol-seinalearen pull-up gisa ere ikus daiteke, MCU barneko pinak eta pull-up, hau da, irteera irekia denean irteera denean. drainatze irekia, eta ezin du PMOS desaktibatu, une honetan, beharrezkoa da kanpoko tentsioa eman pull-up, beraz, R113 erresistentzia bi eginkizun betetzen ditu. Kanpoko tentsio bat beharko du pull-up emateko, beraz, R113 erresistentziak bi eginkizun betetzen ditu. r110 txikiagoa izan daiteke, 100 ohm-era ere.