Potentzia erdieroaleen gailuak oso erabiliak dira industrian, kontsumoan, militarrean eta beste esparru batzuetan, eta posizio estrategiko handia dute. Ikus ditzagun botere-gailuen argazki orokorra irudi batetik:
Potentzia erdieroaleen gailuak mota osoa, erdi-kontrolatutako mota eta kontrolatu gabeko motatan banatu daitezke zirkuitu seinaleen kontrol-mailaren arabera. Edo gidatzeko zirkuituaren seinale-propietateen arabera, tentsio-mota, korronte-mota, etab.
| Sailkapena | mota | Potentzia erdieroale espezifikoak |
| Seinale elektrikoen kontrolagarritasuna | Erdi kontrolatutako mota | SCR |
| Kontrol osoa | GTO, GTR, MOSFET, IGBT | |
| Kontrolaezina | Potentzia Diodoa | |
| Gidatzeko seinalearen propietateak | Tentsio-mota | IGBT、MOSFET、SITH |
| Egungo bultzatutako mota | SCR, GTO, GTR | |
| Seinalearen uhin-forma eraginkorra | Pultsu abiarazle mota | SCR, GTO |
| Kontrol elektroniko mota | GTR、MOSFET、IGBT | |
| Korrontea garraiatzen duten elektroiek parte hartzen duten egoerak | gailu bipolarra | Potentzia diodoa, SCR, GTO, GTR, BSIT, BJT |
| Gailu unipolarra | MOSFET, ESERI | |
| Gailu konposatua | MCT, IGBT, SITH eta IGCT |
Potentzia erdieroaleen gailu ezberdinek ezaugarri desberdinak dituzte, hala nola tentsioa, korronte-ahalmena, inpedantzia-gaitasuna eta tamaina. Benetako erabileran, gailu egokiak hautatu behar dira eremu eta behar ezberdinen arabera.
Erdieroaleen industriak hiru belaunaldi aldaketa materialak jasan ditu jaio zenetik. Orain arte, Si-k irudikatzen duen lehen material erdieroalea oraindik erabiltzen da nagusiki potentzia-gailu erdieroaleen alorrean.
| Material erdieroalea | Bandgap (eV) | Urtze-puntua (K) | aplikazio nagusia | |
| 1. belaunaldiko material erdieroaleak | Ge | 1.1 | 1221 | Tentsio baxua, maiztasun baxua, potentzia ertaineko transistoreak, fotodetektagailuak |
| 2. belaunaldiko material erdieroaleak | Si | 0,7 | 1687 | |
| 3. belaunaldiko material erdieroaleak | GaAs | 1.4 | 1511 | Mikrouhin-labea, uhin milimetrikoko gailuak, argia igortzen duten gailuak |
| SiC | 3.05 | 2826 | 1. Tenperatura handiko, maiztasun handiko, erradiazioarekiko erresistenteak diren potentzia handiko gailuak 2. Diodo argi-igorle urdinak, graduak, bioletak, laser erdieroaleak | |
| GaN | 3.4 | 1973 | ||
| AIN | 6.2 | 2470 | ||
| C | 5.5 | > 3800 | ||
| ZnO | 3.37 | 2248 | ||
Laburtu erdikontrolatutako eta guztiz kontrolatutako potentzia-gailuen ezaugarriak:
| Gailu mota | SCR | GTR | MOSFET | IGBT |
| Kontrol mota | Pultsu abiarazlea | Egungo kontrola | tentsioaren kontrola | zinema zentroa |
| auto-itxiera lerroa | Joan-etorrien itxiera | auto-itxiera gailua | auto-itxiera gailua | auto-itxiera gailua |
| lan-maiztasuna | <1khz | <30khz | 20khz-Mhz | <40khz |
| Gidatzeko potentzia | txikia | handia | txikia | txikia |
| galerak aldatzea | handia | handia | handia | handia |
| eroapen-galera | txikia | txikia | handia | txikia |
| Tentsio eta korronte maila | 最大 | handia | gutxienekoa | gehiago |
| Aplikazio tipikoak | Maiztasun ertaineko indukziozko berogailua | UPS maiztasun bihurgailua | elikadura-iturria aldatzea | UPS maiztasun bihurgailua |
| prezioa | baxuena | beherago | erdian | Garestiena |
| konduktantzia modulazio efektua | izan | izan | bat ere ez | izan |
Ezagutu MOSFETak
MOSFET-ek sarrerako inpedantzia handia, zarata txikia eta egonkortasun termiko ona ditu; fabrikazio-prozesu sinplea eta erradiazio indartsua ditu, beraz, zirkuitu anplifikatzaileetan edo kommutazio-zirkuituetan erabili ohi da;
(1) Hautapen parametro nagusiak: drain-iturburuko tentsioa VDS (tentsio iraunkorra), ID etengabeko ihes-korrontea, RDS (on) erresistentzia, Ciss sarrerako kapazitatea (junturaren kapazitatea), kalitate-faktorea FOM=Ron*Qg, etab.
(2) Prozesu ezberdinen arabera, TrenchMOS-etan banatzen da: lubaki MOSFET, batez ere tentsio baxuko eremuan 100V-en barruan; SGT (Split Gate) MOSFET: zatitutako ate MOSFET, batez ere tentsio ertain eta baxuko eremuan 200V barruan; SJ MOSFET: superjunction MOSFET, batez ere tentsio handiko eremuan 600-800V;
Elektrizitate-iturri kommutazio batean, hala nola drainatze irekiko zirkuitu batean, hustubidea osorik konektatzen da kargara, hau da, drainatze irekia deitzen zaio. Hustubide irekiko zirkuitu batean, karga konektatzen den tentsio altua edozein dela ere, karga-korrontea piztu eta itzali daiteke. Kommutazio analogikoko gailu aproposa da. Hau da MOSFET-en printzipioa kommutazio-gailu gisa.
Merkatu-kuotari dagokionez, MOSFETak ia guztiak nazioarteko fabrikatzaile nagusien eskuetan daude kontzentratuta. Horien artean, Infineonek IR (American International Rectifier Company) erosi zuen 2015ean eta industria lider bihurtu zen. ON Semiconductor-ek Fairchild Semiconductor-en erosketa ere amaitu zuen 2016ko irailean. , merkatu-kuota bigarren tokira egin zuen salto, eta, ondoren, salmenta-sailkapenak Renesas, Toshiba, IWC, ST, Vishay, Anshi, Magna, etab. izan ziren;
MOSFET marka nagusiak hainbat serietan banatzen dira: amerikarra, japoniarra eta korearra.
Serie amerikarrak: Infineon, IR, Fairchild, ON Semiconductor, ST, TI, PI, AOS, etab.;
Japoniera: Toshiba, Renesas, ROHM, etab.;
Koreako serieak: Magna, KEC, AUK, Morina Hiroshi, Shinan, KIA
MOSFET paketeen kategoriak
PCB plakan instalatzeko moduaren arabera, bi MOSFET pakete mota nagusi daude: plug-in (Through Hole) eta gainazaleko muntaketa (Surface Mount).
Plug-in motak esan nahi du MOSFETaren pinak PCB plakaren muntaketa-zuloetatik igarotzen direla eta PCB plakari soldatuta daudela. Plugin-pakete arruntak honako hauek dira: lineako pakete bikoitza (DIP), transistorearen eskema paketea (TO) eta pin grid array paketea (PGA).
Plug-in-ontzia
Gainazaleko muntaketa da MOSFET pinak eta beroa xahutzeko brida PCB plakaren gainazaleko padetara soldatzen diren. Gainazaleko muntaketa-pakete tipikoak hauek dira: transistorearen eskema (D-PAK), eskema txikiko transistorea (SOT), eskema txikiko paketea (SOP), lauko pakete laua (QFP), berunezko plastikozko txip eramailea (PLCC), etab.
gainazaleko muntaketa paketea
Teknologiaren garapenarekin, plaka amak eta txartel grafikoak bezalako PCB plakek gaur egun geroz eta zuzeneko ontziratze gutxiago erabiltzen dute, eta gainazaleko ontzi gehiago erabiltzen da.
1. Lineako pakete bikoitza (DIP)
DIP paketeak bi pin ilara ditu eta DIP egitura duen txip-entxufe batean sartu behar da. Bere deribazio-metodoa SDIP (Shrink DIP) da, hau da, shrink double-in-line pakete bat. Pinaren dentsitatea DIParena baino 6 aldiz handiagoa da.
DIP bilgarri-egituraren formak honako hauek dira: geruza anitzeko zeramikazko lerro bikoitzeko DIP, geruza bakarreko zeramikazko lerro bikoitzeko DIP, berunezko marko DIP (beira-zeramikazko zigilatzeko mota barne, plastikozko enkapsulazio-egitura mota, urtze baxuko zeramikazko beira-kapsulazioa barne). mota) etab. DIP ontziaren ezaugarria PCB plaken zuloen bidezko soldadura erraz antzeman daitekeela da eta plaka nagusiarekin bateragarritasun ona duela.
Hala ere, ontziratzeko eremua eta lodiera nahiko handiak direnez eta pinak erraz hondatzen direnez entxufatu eta deskonektatzeko prozesuan, fidagarritasuna eskasa da. Aldi berean, prozesuaren eragina dela eta, pin-kopurua, oro har, ez da 100etik gorakoa izaten. Hori dela eta, industria elektronikoaren integrazio handiko prozesuan, DIP ontziak historiaren etapatik pixkanaka aldendu dira.
2. Transistorearen eskema paketea (TO)
Enbalajearen hasierako zehaztapenak, hala nola TO-3P, TO-247, TO-92, TO-92L, TO-220, TO-220F, TO-251, etab. entxufagarrien ontzien diseinuak dira.
TO-3P/247: tentsio ertain-altuko eta korronte handiko MOSFETentzako ontziratzeko forma arrunta da. Produktuak iraunkortasun handiko tentsioaren eta matxuraren erresistentzia sendoaren ezaugarriak ditu. ,
TO-220/220F: TO-220F guztiz plastikozko paketea da, eta ez dago isolatzailerik gehitu behar erradiadore batean instalatzean; TO-220-k metalezko xafla bat dauka erdiko pinari lotuta, eta isolatzaile bat behar da erradiadorea instalatzerakoan. Bi pakete-estilo hauen MOSFETek itxura antzekoa dute eta elkarren artean erabil daitezke. ,
TO-251: ontziratutako produktu hau kostuak murrizteko eta produktuaren tamaina murrizteko erabiltzen da batez ere. Batez ere, tentsio ertaina eta 60A-tik beherako korronte altua eta 7N-tik beherako tentsio altua duten inguruneetan erabiltzen da. ,
TO-92: Pakete hau tentsio baxuko MOSFET (korrontea 10Atik beherakoa, 60V-tik beherako tentsioa jasateko) eta 1N60/65 goi-tentsiorako soilik erabiltzen da, kostuak murrizteko.
Azken urteotan, entxufearen ontziratze-prozesuaren soldadura-kostu altua eta adabaki motako produktuen beroa xahutzeko errendimendu txikiagoa dela eta, gainazaleko muntaketa-merkatuan eskariak hazten jarraitu du, eta horrek TO ontzien garapena ere ekarri du. gainazaleko ontzietan.
TO-252 (D-PAK ere deitzen zaio) eta TO-263 (D2PAK) gainazalean muntatzeko paketeak dira.。
Produktuen itxura ontziratzeko
TO252/D-PAK plastikozko txip paketea da, potentzia transistoreak eta tentsioa egonkortzeko txipak ontziratzeko erabili ohi dena. Gaur egungo pakete nagusietako bat da. Paketatze-metodo hau erabiltzen duen MOSFETak hiru elektrodo ditu, atea (G), draina (D) eta iturria (S). Hustubidea (D) pina moztuta dago eta ez da erabiltzen. Horren ordez, atzealdean dagoen bero-hustubidea hustubide gisa (D) erabiltzen da, PCBra zuzenean soldatzen dena. Alde batetik, korronte handiak ateratzeko erabiltzen da, eta, bestetik, PCB bidez beroa xahutzen du. Hori dela eta, hiru D-PAK pad daude PCBan, eta draina (D) pad handiagoa da. Bere ontziaren zehaztapenak hauek dira:
TO-252/D-PAK paketearen tamainaren zehaztapenak
TO-263 TO-220ren aldaera bat da. Batez ere ekoizpen-eraginkortasuna eta beroa xahutzea hobetzeko diseinatuta dago. Korronte eta tentsio oso altuak onartzen ditu. Ohikoagoa da tentsio ertaineko korronte handiko MOSFETetan 150A-tik behera eta 30V-tik gorakoa. D2PAK (TO-263AB) gain, TO263-2, TO263-3, TO263-5, TO263-7 eta beste estilo batzuk ere biltzen ditu, TO-263ren menpe daudenak, batez ere pin kopuru eta distantzia desberdinagatik. .
TO-263/D2PAK paketearen tamainaren zehaztapenas
3. Pin grid array paketea (PGA)
PGA (Pin Grid Array Package) txiparen barruan eta kanpoan matrize karratu anitz daude. Array karratuko pin bakoitza txiparen inguruan distantzia jakin batean kokatzen da. Pin kopuruaren arabera, 2 eta 5 zirkulutan osa daiteke. Instalazioan, sartu txipa PGA entxufe berezi batean. Entxufatu eta deskonektatzearen eta fidagarritasun handiko abantailak ditu, eta maiztasun handiagoetara molda daiteke.
PGA pakete estiloa
Bere txip-substratu gehienak zeramikazko materialez eginak dira, eta batzuek plastikozko erretxina berezia erabiltzen dute substratu gisa. Teknologiari dagokionez, pinaren erdiguneko distantzia 2,54 mm-koa izan ohi da, eta pin kopurua 64tik 447ra bitartekoa da. Ontzi mota honen ezaugarria da zenbat eta txikiagoa izan ontziratzeko eremua (bolumena), orduan eta potentzia-kontsumo txikiagoa (errendimendua). ) jasan dezake, eta alderantziz. Txip-en ontziratzeko estilo hau ohikoagoa zen lehen egunetan, eta potentzia handiko kontsumoko produktuak ontziratzeko erabiltzen zen, adibidez, CPUak. Esate baterako, Intel-en 80486 eta Pentium-ek pakete-estilo hau erabiltzen dute; MOSFET fabrikatzaileek ez dute oso onartua.
4. Eskema txikiko transistore paketea (SOT)
SOT (Small Out-Line Transistor) adabaki motako potentzia txikiko transistore pakete bat da, batez ere SOT23, SOT89, SOT143, SOT25 (hau da, SOT23-5), etab. SOT323, SOT363/SOT26 (hau da, SOT23-6) eta beste mota batzuk daude. eratorria, TO paketeak baino tamaina txikiagoa dutenak.
SOT pakete mota
SOT23 hego itxurako hiru pin dituen transistore paketea da, hots, kolektorea, igorlea eta oinarria, osagaiaren alde luzearen bi aldeetan zerrendatuta daudenak. Horien artean, igorlea eta oinarria alde berean daude. Ohikoak dira potentzia baxuko transistoreetan, eremu-efektuko transistoreetan eta erresistentzia-sareak dituzten transistore konposatuetan. Indar ona dute baina soldagarritasun eskasa. Itxura beheko (a) irudian ageri da.
SOT89-k hiru pin labur ditu transistorearen alde batean banatuta. Beste aldea oinarrira konektatuta dagoen metalezko bero-husketa bat da, beroa xahutzeko gaitasuna handitzeko. Siliziozko potentzia gainazaleko transistoreetan ohikoa da eta potentzia handiagoko aplikazioetarako egokia da. Itxura beheko (b) irudian ageri da. ,
SOT143-k hegal-formako lau pin labur ditu, bi aldeetatik ateratzen direnak. Pinaren mutur zabalena kolektorea da. Pakete mota hau ohikoa da maiztasun handiko transistoreetan, eta bere itxura beheko (c) irudian ageri da. ,
SOT252 potentzia handiko transistore bat da, alde batetik hiru pin dituena, eta erdiko pina laburragoa da eta kolektorea da. Konektatu beste muturrean dagoen pin handiagora, hau da, beroa xahutzeko kobrezko xafla bat, eta bere itxura beheko (d) irudian ikusten den bezala da.
SOT pakete arruntaren itxura alderatzea
Lau terminaleko SOT-89 MOSFET-a plaketan erabiltzen da normalean. Bere zehaztapenak eta neurriak honako hauek dira:
SOT-89 MOSFET tamainaren zehaztapenak (unitatea: mm)
5. Eskema Pakete Txikia (SOP)
SOP (Small Out-Line Package) gainazaleko muntaketa paketeetako bat da, SOL edo DFP ere deitua. Pinak paketearen bi aldeetatik ateratzen dira kaio-hego forman (L forman). Materialak plastikoak eta zeramikazkoak dira. SOP paketatze estandarrak SOP-8, SOP-16, SOP-20, SOP-28, etab. SOP ondorengo zenbakiak pin kopurua adierazten du. MOSFET SOP pakete gehienek SOP-8 zehaztapenak hartzen dituzte. Industriak askotan "P" baztertzen du eta SO (Small Out-Line) gisa laburtzen du.
SOP-8 paketearen tamaina
SO-8 PHILIP konpainiak garatu zuen lehen aldiz. Plastikoz ontziratuta dago, ez du beroa xahutzeko beheko plakarik eta beroa xahutze eskasa du. Orokorrean potentzia baxuko MOSFETetarako erabiltzen da. Geroago, TSOP (Thin Small Outline Package), VSOP (Very Small Outline Package), SSOP (Shrink SOP), TSSOP (Thin Shrink SOP), etab. horien artean, TSOP eta TSSOP erabili ohi dira MOSFET ontzietan.
MOSFETetarako erabili ohi diren SOP eratorritako zehaztapenak
6. Quad Flat Package (QFP)
QFP (Plastic Quad Flat Package) paketean txip-pinen arteko distantzia oso txikia da eta pinak oso meheak dira. Oro har, eskala handiko edo ultra-handietako zirkuitu integratuetan erabiltzen da, eta pin kopurua, oro har, 100 baino gehiagokoa da. Inprimaki honetan ontziratutako txipek SMT gainazaleko muntaketa teknologia erabili behar dute txipa plakara soldatzeko. Paketatze-metodo honek lau ezaugarri nagusi ditu: ① SMD gainazaleko muntaketa teknologiarako egokia da PCB zirkuitu plaketan kableatuak instalatzeko; ② Maiztasun handiko erabilerarako egokia da; ③ Erabiltzeko erraza da eta fidagarritasun handia du; ④ Txirbilaren eremuaren eta ontziratzeko eremuaren arteko erlazioa txikia da. PGA ontziratzeko metodoak bezala, ontziratzeko metodo honek txipa plastikozko pakete batean biltzen du eta ezin du txipa garaiz lanean ari denean sortutako beroa xahutu. MOSFETen errendimenduaren hobekuntza mugatzen du; eta plastikozko ontziak berak gailuaren tamaina handitzen du, eta horrek ez ditu betetzen erdieroaleak garatzeko baldintzak arinak, meheak, laburrak eta txikiak izateko norabidean. Gainera, ontziratzeko metodo mota hau txip bakar batean oinarritzen da, eta horrek produkzio-eraginkortasun baxua eta ontziratze-kostu handia ditu. Hori dela eta, QFP egokiagoa da LSI logika digitaleko zirkuituetan erabiltzeko, hala nola mikroprozesadoreak/ate-matrizeak, eta LSI zirkuitu analogikoko produktuak ontziratzeko ere egokia da, hala nola VTR seinaleen prozesatzea eta audio seinaleen prozesatzea.
7、Lauko pakete laua berunik gabe (QFN)
QFN (Quad Flat Ez-berunezko paketea) paketea elektrodo kontaktuak ditu lau aldeetan. Beronik ez dagoenez, muntatzeko eremua QFP baino txikiagoa da eta altuera QFP baino txikiagoa da. Horien artean, zeramikazko QFN LCC (Leadless Chip Carriers) ere deitzen zaio eta kostu baxuko plastikozko QFN beira epoxi erretxina inprimatutako substratuaren oinarri-materiala erabiliz plastikozko LCC, PCLC, P-LCC, etab. pad tamaina txikiko teknologia, bolumen txikia eta plastikoa zigilatzeko material gisa. QFN zirkuitu integratuetarako erabiltzen da batez ere, eta MOSFET ez da erabiliko. Hala ere, Intelek kontrolatzaile integratua eta MOSFET irtenbide bat proposatu zuenez, DrMOS QFN-56 pakete batean jarri zuen abian ("56" txiparen atzealdeko 56 konexio-pinei egiten die erreferentzia).
Kontuan izan behar da QFN paketeak eskema txiki ultrameheko paketearen (TSSOP) kanpoko berunaren konfigurazio bera duela, baina bere tamaina TSSOP baino % 62 txikiagoa dela. QFN modelizazio datuen arabera, bere errendimendu termikoa TSSOP ontziarena baino % 55 handiagoa da, eta bere errendimendu elektrikoa (induktantzia eta kapazitatea) TSSOP bilgarriaren % 60 eta % 30 handiagoa da hurrenez hurren. Desabantaila handiena konpontzea zaila dela da.
DrMOS QFN-56 paketean
DC/DC konmutazio-iturri mailakatu tradizionalak ezin ditu potentzia-dentsitate handiagoko eskakizunak bete, ezta konmutazio-maiztasun handietan parametro-efektu parasitoen arazoa konpondu ere. Teknologiaren berrikuntza eta aurrerapenarekin, gidariak eta MOSFETak integratzea errealitate bihurtu da txip anitzeko moduluak eraikitzeko. Integrazio-metodo honek espazio handia aurreztu eta energia-kontsumoaren dentsitatea handitu dezake. Gidarien eta MOSFETen optimizazioaren bidez, errealitate bihurtu da. Potentzia-eraginkortasuna eta kalitate handiko DC korrontea, hau DrMOS kontrolatzaile integratua da.
Renesas 2. belaunaldiko DrMOS
QFN-56 berunik gabeko paketeak DrMOS inpedantzia termikoa oso baxua egiten du; barneko alanbre-loturarekin eta kobrezko klipen diseinuarekin, kanpoko PCB kableatua minimiza daiteke, eta, horrela, induktantzia eta erresistentzia murrizten dira. Horrez gain, erabilitako kanal sakoneko silizio MOSFET prozesuak eroapen, kommutazio eta ateen karga-galerak nabarmen murrizten ditu; hainbat kontrolagailurekin bateragarria da, funtzionamendu modu desberdinak lor ditzake eta fase aktiboko bihurketa modua APS (Auto Phase Switching) onartzen du. QFN ontziaz gain, berunerik gabeko ontzi aldebiko lauak (DFN) ON Semiconductor-en hainbat osagaitan oso erabilia izan den ontzi elektronikoen prozesu berri bat ere bada. QFNrekin alderatuta, DFN-k irteerako elektrodo gutxiago ditu bi aldeetan.
8、Plastikozko berunezko txip-garraioa (PLCC)
PLCC (Plastic Quad Flat Package) forma karratua du eta DIP paketea baino askoz txikiagoa da. 32 pin ditu inguruan pinekin. Pinak paketearen lau aldetatik ateratzen dira T forma batean. Plastikozko produktu bat da. Pinaren erdiko distantzia 1,27 mm-koa da, eta pin-kopurua 18 eta 84 bitartekoa da. J-formako pinak ez dira erraz deformatzen eta QFP baino errazagoa da funtzionatzen, baina soldadura ondoren itxura ikuskatzea zailagoa da. PLCC bilketa egokia da SMT gainazaleko muntaketa teknologia erabiliz PCBn kableatuak instalatzeko. Tamaina txikiaren eta fidagarritasun handiko abantailak ditu. PLCC paketatzea nahiko ohikoa da eta LSI logikoetan, DLD (edo programa-gailu logikoetan) eta beste zirkuitu batzuetan erabiltzen da. Paketatze-forma hau maiz erabiltzen da plakako BIOSan, baina gaur egun ez da hain ohikoa MOSFETetan.
Enpresen kapsulatzea eta hobetzea
PUZetan tentsio baxuaren eta korronte handiko garapenaren joera dela eta, MOSFETek irteerako korronte handia, erresistentzia baxua, bero-sorkuntza txikia, bero xahutze azkarra eta tamaina txikia izan behar dute. Txirbilak ekoizteko teknologia eta prozesuak hobetzeaz gain, MOSFETen fabrikatzaileek ontzien teknologia hobetzen jarraitzen dute. Itxura estandarren zehaztapenekin bateragarritasuna oinarri hartuta, ontzi-forma berriak proposatzen dituzte eta garatzen dituzten pakete berrietarako marka-izenak erregistratzen dituzte.
1、RENESAS WPAK, LFPAK eta LFPAK-I paketeak
WPAK Renesas-ek garatutako bero-erradiazio handiko paketea da. D-PAK paketea imitatuz, txiparen bero-hustugailua plaka nagusian soldatzen da eta beroa plakaren bidez xahutzen da, WPAK pakete txikia D-PAK-en irteerako korronteraino ere irits dadin. WPAK-D2-k bi MOSFET altu/baxu paketatzen ditu kablearen induktantzia murrizteko.
Renesas WPAK paketearen tamaina
LFPAK eta LFPAK-I Renesas-ek garatutako forma-faktore txikiko beste bi pakete dira, SO-8rekin bateragarriak direnak. LFPAK D-PAK-ren antzekoa da, baina D-PAK baino txikiagoa. LFPAK-i-k bero-husketagailua gorantz jartzen du bero-hoskariaren bidez beroa xahutzeko.
Renesas LFPAK eta LFPAK-I paketeak
2. Vishay Power-PAK eta Polar-PAK bilgarriak
Power-PAK Vishay Corporation-ek erregistratutako MOSFET paketearen izena da. Power-PAK-k bi zehaztapen ditu: Power-PAK1212-8 eta Power-PAK SO-8.
Vishay Power-PAK1212-8 paketea
Vishay Power-PAK SO-8 paketea
Polar PAK alde biko beroa xahutzen duen pakete txiki bat da eta Vishay-ren ontziratzeko teknologi nagusietako bat da. Polar PAK so-8 pakete arruntaren berdina da. Dissipazio puntuak ditu paketearen goiko eta beheko aldean. Ez da erraza paketearen barruan beroa pilatzea eta funtzionamendu-korrontearen korronte-dentsitatea SO-8aren bikoitza izan dezake. Gaur egun, Vishay-k Polar PAK teknologia lizentziatu dio STMicroelectronics-i.
Vishay Polar PAK paketea
3. Onsemi SO-8 eta WDFN8 berunezko paketeak
ON Semiconductor-ek berun lauko MOSFET bi mota garatu ditu, horien artean SO-8 bateragarriak diren berun lauak plaka askok erabiltzen dituzte. ON Semiconductor-ek abiarazi berri duten NVMx eta NVTx potentzia MOSFETek DFN5 (SO-8FL) eta WDFN8 pakete trinkoak erabiltzen dituzte eroapen-galerak minimizatzeko. QG eta kapazitate baxua ere baditu gidariaren galerak minimizatzeko.
ON Semiconductor SO-8 berun laua paketea
ON Semiconductor WDFN8 paketea
4. NXP LFPAK eta QLPAK bilgarriak
NXP-k (lehen Philps) SO-8 ontziratzeko teknologia hobetu du LFPAK eta QLPAK-en. Horien artean, LFPAK munduko SO-8 potentzia pakete fidagarriena da; QLPAK, berriz, tamaina txikiaren eta beroa xahutzeko eraginkortasun handiagoaren ezaugarriak ditu. SO-8 arruntarekin alderatuta, QLPAK-ek 6 * 5 mm-ko PCB plakaren eremua hartzen du eta 1.5k/W-ko erresistentzia termikoa du.
NXP LFPAK paketea
NXP QLPAK bilketa
4. ST Semiconductor PowerSO-8 paketea
STMicroelectronics-en power MOSFET txip-ontzien teknologien artean SO-8, PowerSO-8, PowerFLAT, DirectFET, PolarPAK, etab. Horien artean, Power SO-8 SO-8ren bertsio hobetua da. Horrez gain, PowerSO-10, PowerSO-20, TO-220FP, H2PAK-2 eta beste pakete batzuk daude.
STMicroelectronics Power SO-8 paketea
5. Fairchild Semiconductor Power 56 paketea
Power 56 Farichild-en izen esklusiboa da, eta bere izen ofiziala DFN5×6 da. Bere ontziratzeko eremua normalean erabiltzen den TSOP-8aren parekoa da, eta pakete meheak osagaien sakearen altuera aurrezten du, eta Thermal-Pad diseinuak erresistentzia termikoa murrizten du. Hori dela eta, botere-gailuen fabrikatzaile askok DFN5×6 zabaldu dute.
Fairchild Power 56 paketea
6. International Rectifier (IR) Direct FET paketea
Direct FET-ek goiko hozte eraginkorra eskaintzen du SO-8 edo aztarna txikiagoan eta AC-DC eta DC-DC potentzia bihurtzeko aplikazioetarako egokia da ordenagailuetan, ordenagailu eramangarrietan, telekomunikazioetan eta kontsumo-elektronika ekipoetan. DirectFET-en metalezko lataren eraikuntzak alde biko beroa xahutzea eskaintzen du, maiztasun handiko DC-DC bihurgailuen egungo manipulazio gaitasunak eraginkortasunez bikoiztuz plastikozko pakete diskretu estandarrekin alderatuta. Direct FET paketea alderantzizko muntatutako motakoa da, draina (D) bero-husketa gorantz begira duela eta metalezko oskol batez estalita, beroa xahutzen baita. FET ontzi zuzenak beroaren xahupena asko hobetzen du eta leku gutxiago hartzen du beroa xahupen onarekin.
Laburtu
Etorkizunean, fabrikazio elektronikoaren industria ultramehearen, miniaturizazioaren, tentsio baxuaren eta korronte altuaren norabidean garatzen jarraitzen duen heinean, MOSFETen itxura eta barne-ontzien egitura ere aldatuko dira fabrikazioaren garapen-beharretara hobeto egokitzeko. industria. Horrez gain, fabrikatzaile elektronikoen hautaketa-atalasea jaisteko, MOSFETen garapenaren joera modularizazioaren eta sistema-mailako ontziratzearen norabidean gero eta nabarmenagoa izango da, eta produktuak modu koordinatuan garatuko dira dimentsio anitzetatik, hala nola errendimendua eta kostua. . Paketea MOSFET aukeraketarako erreferentzia-faktore garrantzitsuenetako bat da. Produktu elektroniko ezberdinek eskakizun elektriko desberdinak dituzte, eta instalazio-ingurune ezberdinek ere bat datozen tamainaren zehaztapenak behar dituzte betetzeko. Benetako hautapenean, erabakia printzipio orokorreko benetako beharren arabera hartu behar da. Sistema elektroniko batzuk PCBaren tamainak eta barneko altuerak mugatuta daude. Esate baterako, komunikazio sistemen modulu elikatze-iturriek DFN5*6 eta DFN3*3 paketeak erabili ohi dituzte altuera murrizketak direla eta; ACDC elikatze-iturri batzuetan, diseinu ultrameheak edo shell-en mugak direla-eta egokiak dira TO220 ontziratutako potentzia MOSFETak muntatzeko. Une honetan, pinak zuzenean txerta daitezke erroan, eta hori ez da egokia TO247 ontziratutako produktuetarako; Diseinu ultramehe batzuek gailuaren pinak tolestu eta lauan jarri behar dituzte, eta horrek MOSFET hautaketaren konplexutasuna areagotuko du.
Nola aukeratu MOSFET
Ingeniari batek esan zidan behin ez zuela inoiz begiratu MOSFETen datu-orri baten lehen orrialdea, informazio "praktikoa" bigarren orrialdean eta haratago bakarrik agertzen zelako. MOSFETeko datu-orri bateko orrialde guztietan ia informazio baliotsua dauka diseinatzaileentzat. Baina ez dago beti argi nola interpretatu fabrikatzaileek emandako datuak.
Artikulu honek MOSFETen zehaztapen nagusietako batzuk zehazten ditu, datu-orrian nola adierazten diren eta haiek ulertzeko behar duzun irudi argia. Gailu elektroniko gehienek bezala, MOSFETek funtzionamendu-tenperaturak eragiten dute. Beraz, garrantzitsua da aipatutako adierazleak aplikatzen diren proba-baldintzak ulertzea. Era berean, funtsezkoa da ulertzea "Produktuaren Aurkezpena"n ikusten dituzun adierazleak balio "gehienak" edo "tipikoak" diren, datu-orri batzuek ez baitute argi uzten.
Tentsio-maila
MOSFET bat zehazten duen ezaugarri nagusia bere drain-iturburuko tentsioa VDS edo "drain-source breakout voltage" da, hau da, MOSFETak kalterik gabe jasan dezakeen tentsiorik altuena atea iturrira eta drainatze-korrontearen zirkuitu laburrean dagoenean. 250μA da. . VDS "tentsio maximo absolutua 25 °C-tan" ere deitzen zaio, baina gogoratu behar da tentsio absolutu hori tenperaturaren menpekoa dela, eta normalean "VDS tenperatura koefizientea" dagoela datu-orrian. Gainera, ulertu behar duzu VDS maximoa DC tentsioa gehi zirkuituan egon daitezkeen tentsio-punta eta uhinak direla. Adibidez, 30V-ko gailu bat 100mV-ko 5ns-ko pikua duen 30V-ko elikadura-iturri batean erabiltzen baduzu, tentsioak gailuaren gehienezko muga absolutua gaindituko du eta gailua elur-jausi moduan sar daiteke. Kasu honetan, MOSFET-en fidagarritasuna ezin da bermatu. Tenperatura altuetan, tenperatura-koefizienteak matxura-tentsioa nabarmen alda dezake. Adibidez, N kanaleko MOSFET batzuek 600V-ko tentsio-maila duten tenperatura-koefiziente positiboa dute. Lotura-tenperatura maximoa hurbildu ahala, tenperatura-koefizienteak MOSFET hauek 650V-ko MOSFETen antzera jokatzea eragiten du. MOSFET erabiltzaile askoren diseinu-arauek % 10 eta % 20 arteko derating faktorea eskatzen dute. Diseinu batzuetan, benetako matxura-tentsioa 25 °C-ko balio nominala baino % 5 eta % 10 handiagoa dela kontuan hartuta, dagokion diseinu-marjina erabilgarria gehituko zaio benetako diseinuari, eta hori oso onuragarria da diseinuarentzat. MOSFETen aukeraketa zuzena lortzeko ere garrantzitsua da ate-iturburuko VGS tentsioak eroapen-prozesuan zehar izango duen funtzioa ulertzea. Tentsio hau MOSFETaren eroankortasun osoa bermatzen duen tentsioa da RDS (on) baldintza maximo jakin batean. Horregatik, on-erresistentzia beti dago lotuta VGS mailarekin, eta tentsio horretan bakarrik piztu daiteke gailua. Diseinuaren ondorio garrantzitsu bat da ezin duzula MOSFET-a guztiz piztu RDS (aktibatuta) kalifikazioa lortzeko erabiltzen den VGS minimoa baino tentsio txikiagoarekin. Esate baterako, MOSFET bat 3,3 V-ko mikrokontrolagailu batekin guztiz martxan jartzeko, MOSFET-a VGS=2,5 V edo txikiagoan piztu ahal izan behar duzu.
On-erresistentzia, atearen karga eta "merituaren zifra"
MOSFET baten on-erresistentzia ate-iturburuko tentsio batean edo gehiagotan zehazten da beti. RDS(aktibatuta) gehienezko muga balio arrunta baino % 20 eta % 50 handiagoa izan daiteke. RDS(on)-en gehienezko muga 25 °C-ko juntura-tenperaturan dagoen balioari dagokio normalean. Tenperatura altuagoetan, RDS(aktibatuta) %30etik %150era igo daiteke, 1. irudian erakusten den moduan. RDS(aktibatuta) tenperaturarekin aldatzen denez eta erresistentzia gutxieneko balioa ezin denez bermatu, ez da RDS(on) oinarritutako korrontea detektatzea. oso metodo zehatza.
1. irudia RDS(aktibatuta) tenperaturarekin funtzionamendu-tenperatura maximoaren % 30 eta % 150 artean handitzen da.
On-erresistentzia oso garrantzitsua da N kanaleko zein P kanaleko MOSFETentzat. Elikatze-iturri kommutazioetan, Qg-k elikadura-iturri aldaketetan erabiltzen diren N kanaleko MOSFETen hautaketa-irizpide nagusia da, Qg-k konmutazio-galerei eragiten dielako. Galera hauek bi ondorio dituzte: bata MOSFET-a piztu eta itzali eragiten duen pizteko denbora da; bestea, kommutazio-prozesu bakoitzean ate-kapazitatea kargatzeko behar den energia da. Kontuan izan behar den gauza bat da Qg ate-iturriaren tentsioaren araberakoa dela, nahiz eta Vgs txikiagoa erabiltzeak kommutazio-galerak murrizten dituen. Kommutazio-aplikazioetan erabiltzeko diseinatutako MOSFET-ak alderatzeko modu azkar gisa, diseinatzaileek sarritan RDS(on)-k osatutako formula berezi bat erabiltzen dute eroankortasun galeretarako eta Qg galerak aldatzeko: RDS(on)xQg. "Merezimenduaren zifra" (FOM) honek gailuaren errendimendua laburbiltzen du eta MOSFETak balio tipikoen edo maximoen arabera aldera daitezke. Gailuen arteko konparaketa zehatza ziurtatzeko, ziurtatu behar duzu VGS bera erabiltzen dela RDS(on) eta Qg-etarako, eta balio tipikoak eta maximoak ez direla elkarrekin nahasten argitalpenean. FOM txikiagoak errendimendu hobea emango dizu aplikazioak aldatzean, baina ez dago bermatuta. Konparazio-emaitza onenak benetako zirkuitu batean bakarrik lor daitezke, eta kasu batzuetan zirkuitua MOSFET bakoitzerako afinatu behar izatea. Korronte nominala eta potentzia xahutzea, proba-baldintza desberdinetan oinarrituta, MOSFET gehienek drainatze-korronte jarrai bat edo gehiago dituzte datu-orrian. Datu-orriari arretaz begiratu nahi diozu balorazioa zehaztutako kasuko tenperaturan (adibidez, TC=25°C) edo giro-tenperaturan (adib. TA=25°C) dagoen jakiteko. Balio horietatik zein den garrantzitsuena gailuaren ezaugarrien eta aplikazioaren araberakoa izango da (ikus 2. irudia).
2. Irudia Korronte eta potentzia maximo absolutu guztiak datu errealak dira
Eskuko gailuetan erabiltzen diren gainazalean muntatzeko gailu txikietarako, korronte maila garrantzitsuena 70 °C-ko giro-tenperaturan dagoena izan daiteke. Bero-hustugailuak eta aire-hozte behartua duten ekipo handietarako, TA=25 ℃-ko uneko maila benetako egoeratik hurbilago egon daiteke. Gailu batzuentzat, trokelak korronte gehiago maneiatu dezake juntura-tenperatura maximoan paketeen mugek baino. Datu-orri batzuetan, "troke-mugatutako" egungo maila hau "pakete-mugatutako" uneko mailaren informazio gehigarria da, eta horrek trokelaren sendotasunaren ideia bat eman dezake. Antzeko gogoetak aplikatzen dira etengabeko potentzia xahutzeari, tenperaturaren araberakoa ez ezik, denboraren araberakoa baita ere. Imajinatu gailu bat etengabe funtzionatzen PD=4W-n 10 segundoz TA=70℃-n. Denbora-tarte "etengabea" zer den aldatuko da MOSFET paketearen arabera, beraz, datu-orritik datorren inpedantzia termiko iragankorreko grafiko normalizatua erabili nahi duzu 10 segundo, 100 segundo edo 10 minuturen buruan potentzia xahutzea nolakoa den ikusteko. . 3. Irudian ikusten den bezala, gailu espezializatu honen erresistentzia termikoko koefizientea 10 segundoko pultsu baten ondoren 0,33koa da gutxi gorabehera, hau da, paketea 10 minuturen buruan saturazio termikoa lortzen duenean, gailuaren beroa xahutzeko ahalmena 1,33W baino ez da 4W baino. . Hozte onarekin gailuaren beroa xahutzeko ahalmena 2W ingurura irits daitekeen arren.
3. irudia MOSFETen erresistentzia termikoa potentzia-pultsua aplikatzen denean
Izan ere, MOSFET-a nola aukeratu lau urratsetan bana dezakegu.
Lehen urratsa: N kanala edo P kanala aukeratu
Zure diseinurako gailu egokia aukeratzeko lehen urratsa N kanaleko edo P kanaleko MOSFET bat erabili behar den erabakitzea da. Potentzia-aplikazio tipiko batean, MOSFET bat lurrera konektatzen denean eta karga sareko tentsiora konektatzen denean, MOSFETak behe-alboko etengailua osatzen du. Behe-alboko etengailuan, N kanaleko MOSFETak erabili behar dira gailua itzaltzeko edo pizteko beharrezkoa den tentsioa kontuan hartuta. MOSFET-a busera konektatuta dagoenean eta lurrera kargatzen denean, goi-alboko etengailua erabiltzen da. Topologia honetan P kanaleko MOSFETak erabiltzen dira normalean, hau da, tentsioko unitatearen kontuengatik. Zure aplikaziorako gailu egokia hautatzeko, gailua gidatzeko behar den tentsioa eta diseinuan egiteko modurik errazena zehaztu behar duzu. Hurrengo urratsa behar den tentsio-kalifikazioa edo gailuak jasan dezakeen gehienezko tentsioa zehaztea da. Zenbat eta tentsio maila altuagoa izan, orduan eta handiagoa izango da gailuaren kostua. Esperientzia praktikoaren arabera, tentsio nominalak sareko tentsioa edo bus tentsioa baino handiagoa izan behar du. Horrek babes nahikoa emango du MOSFETak huts egingo ez dezan. MOSFET bat hautatzerakoan, drainatzetik iturrira arte jasan daitekeen tentsio maximoa zehaztu behar da, hau da, VDS maximoa. Garrantzitsua da jakitea MOSFET batek tenperaturaren aldaketak jasan ditzakeen tentsio maximoa. Diseinatzaileek tentsio-aldakuntzak probatu behar dituzte funtzionamendu-tenperatura-tarte osoan. Tentsio nominalak aldakuntza-tarte hori estaltzeko nahikoa marjina izan behar du zirkuituak huts egingo ez duela ziurtatzeko. Diseinu-ingeniariek kontuan hartu behar dituzten beste segurtasun-faktore batzuk, besteak beste, elektronika kommutazioek eragindako tentsio iragankorrak dira, hala nola motorrak edo transformadoreak. Tentsio nominalak aplikazio desberdinetarako aldatzen dira; normalean, 20V gailu eramangarrietarako, 20-30V FPGA elikadura-iturrietarako eta 450-600V 85-220VAC aplikazioetarako.
2. urratsa: zehaztu korronte nominala
Bigarren urratsa MOSFETaren egungo balorazioa aukeratzea da. Zirkuituaren konfigurazioaren arabera, korronte nominal hori kargak egoera guztietan jasan dezakeen korronte maximoa izan behar du. Tentsio-egoeraren antzera, diseinatzaileak ziurtatu behar du hautatutako MOSFETak korronte-kalifikazio hori jasan dezakeela, nahiz eta sistemak korronte-puntak sortzen dituen. Kontuan hartzen diren bi korronte-baldintzak modu jarraitua eta pultsu-punta dira. Etengabeko eroapen moduan, MOSFET-a egoera egonkorrean dago, non korrontea etengabe igarotzen baita gailuan zehar. Pultsu erpin batek gailutik igarotzen den gorakada (edo korronte erpin) handi bati egiten dio erreferentzia. Baldintza hauetan korronte maximoa zehaztu ondoren, korronte maximo hori kudeatu dezakeen gailu bat hautatzea besterik ez da. Korronte nominala hautatu ondoren, eroapen-galera ere kalkulatu behar da. Benetako egoeretan, MOSFET ez da gailu aproposa, eroapen-prozesuan energia elektriko-galera dagoelako, kondukzio-galera deritzo. MOSFET batek erresistentzia aldakor baten antzera jokatzen du "piztuta dagoenean", gailuaren RDS(ON) arabera zehazten dena eta tenperaturarekin nabarmen aldatzen da. Gailuaren potentzia-galera Iload2×RDS(ON) bidez kalkula daiteke. On-erresistentzia tenperaturarekin aldatzen denez, potentzia-galera ere proportzionalki aldatuko 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, sistemaren tentsioaren araberako konpromezuak sortzen dira. Diseinu eramangarrietarako, errazagoa (eta ohikoagoa) da tentsio baxuagoak erabiltzea, eta diseinu industrialetarako, berriz, tentsio handiagoak erabil daitezke. Kontuan izan RDS (ON) erresistentzia apur bat igoko dela korrontearekin. RDS(ON) erresistentziaren hainbat parametro elektrikoen aldaketak fabrikatzaileak emandako datu teknikoen fitxan aurki daitezke. Teknologiak eragin handia du gailuaren ezaugarrietan, teknologia batzuek RDS(ON) handitu ohi dutelako VDS maximoa handitzean. Teknologia honetarako, VDS eta RDS (ON) murrizteko asmoa baduzu, txiparen tamaina handitu behar duzu, eta, horrela, bat datorren paketearen tamaina eta erlazionatutako garapen kostuak handitu behar dituzu. Industrian hainbat teknologia daude txiparen tamainaren hazkundea kontrolatzen saiatzen ari direnak, eta horien artean garrantzitsuenak kanal eta karga orekatzeko teknologiak dira. Lubakiaren teknologian, oblean lubaki sakon bat txertatzen da, normalean tentsio baxuetarako gordeta, RDS (ON) erresistentzia murrizteko. VDS maximoaren eragina RDS(ON) murrizteko, garapen prozesuan hazkuntza-zutabe epitaxial/grabatu-zutabe prozesu bat erabili zen. Adibidez, Fairchild Semiconductor-ek RDS(ON) murrizteko fabrikazio-urrats gehigarriak gehitzen dituen SuperFET izeneko teknologia garatu du. RDS(ON)-en foku hau garrantzitsua da MOSFET estandar baten matxura-tentsioa handitzen den heinean, RDS(ON) esponentzialki handitzen baita eta trokelaren tamaina handitzea dakar. SuperFET prozesuak RDS(ON) eta wafer tamainaren arteko erlazio esponentziala erlazio lineal batean aldatzen du. Modu honetan, SuperFET gailuek RDS(ON) baxu ezin hobea lor dezakete trokelen tamaina txikietan, nahiz eta matxura-tentsioak 600 V-rainokoak izan. Ondorioz, obleen tamaina %35eraino murriztu daiteke. Azken erabiltzaileentzat, horrek paketeen tamaina nabarmen murriztea esan nahi du.
Hirugarren urratsa: Baldintza termikoak zehaztu
MOSFET bat hautatzeko hurrengo urratsa sistemaren eskakizun termikoak kalkulatzea da. Diseinatzaileek bi eszenatoki ezberdin kontuan hartu behar dituzte, kasurik txarrena eta mundu errealeko eszenatokia. Kasurik txarreneko kalkuluaren emaitza erabiltzea gomendatzen da, emaitza horrek segurtasun-marjina handiagoa ematen duelako eta sistemak huts egingo ez duela ziurtatzen duelako. MOSFETen datu-orrian arreta behar duten neurketa-datu batzuk ere badaude; 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 honen arabera, sistemaren potentzia-xahupen maximoa ebatzi daiteke, definizioz I2×RDS(ON) berdina dena. Diseinatzaileak gailutik igaroko den korronte maximoa zehaztu duenez, RDS(ON) tenperatura desberdinetan kalkula daiteke. Aipatzekoa da eredu termiko soilez aritzean, diseinatzaileek erdieroaleen lotunearen/gailuaren kaxa eta kaxa/ingurunearen ahalmen termikoa ere kontuan hartu behar dutela; horretarako zirkuitu inprimatua eta paketea berehala ez berotzea eskatzen du. Avalanche matxurak esan nahi du gailu erdieroalearen alderantzizko tentsioak balio maximoa gainditzen duela eta eremu elektriko indartsua sortzen duela gailuaren korrontea handitzeko. Korronte horrek potentzia xahutuko du, gailuaren tenperatura handituko du eta baliteke gailua kaltetu. Erdieroaleen konpainiek elur-jausi-probak egingo dituzte gailuetan, haien elur-jausi-tentsioa kalkulatuko dute edo gailuaren sendotasuna probatuko dute. Elur-jausi tentsio nominala kalkulatzeko bi metodo daude; bata metodo estatistikoa da eta bestea kalkulu termikoa. Kalkulu termikoa oso erabilia da praktikoagoa delako. Enpresa askok beren gailuen probei buruzko xehetasunak eman dituzte. Adibidez, Fairchild Semiconductor-ek "Power MOSFET Avalanche Guidelines" eskaintzen du (Power MOSFET Avalanche Guidelines - Fairchild webgunetik deskargatu daiteke). Informatikaz gain, teknologiak ere eragin handia du elur-jausi efektuan. Adibidez, trokelaren tamaina handitzeak elur-jausien erresistentzia areagotzen du eta, azken finean, gailuaren sendotasuna areagotzen du. Azken erabiltzaileentzat, horrek sisteman pakete handiagoak erabiltzea esan nahi du.
4. urratsa: zehaztu etengailuaren errendimendua
MOSFET bat hautatzeko azken urratsa MOSFETaren aldatze-errendimendua zehaztea da. Aldaketa-errendimenduan eragina duten parametro asko daude, baina garrantzitsuenak atea/draina, atea/iturburua eta draina/iturburuaren kapazitatea dira. Kondentsadore hauek gailuan konmutazio-galerak sortzen dituzte, aldatzen diren bakoitzean kargatzen direlako. Hortaz, MOSFETen aldatzeko abiadura murrizten da eta gailuaren eraginkortasuna ere murrizten da. Piztean gailu batean galerak guztira kalkulatzeko, diseinatzaileak piztean (Eon) eta itzaltzean (Eoff) galerak kalkulatu behar ditu. MOSFET etengailuaren potentzia osoa ekuazio honen bidez adieraz daiteke: Psw=(Eon+Eoff)×commutazio-maiztasuna. Atearen kargak (Qgd) du eraginik handiena aldatzeko errendimenduan. Aldaketa-errendimenduaren garrantzian oinarrituta, etengabe garatzen ari dira teknologia berriak aldatzeko arazo hori konpontzeko. Txiparen tamaina handitzeak atearen karga handitzen du; honek gailuaren tamaina handitzen du. Konmutazio-galerak murrizteko, kanalen hondoko oxidazioa bezalako teknologia berriak sortu dira, atearen karga murrizteko asmoz. Esate baterako, SuperFET teknologia berriak eroapen-galerak minimiza ditzake eta kommutazio-errendimendua hobetu dezake RDS (ON) eta atearen karga (Qg) murriztuz. Modu honetan, MOSFETek abiadura handiko tentsio-iragankorra (dv/dt) eta korronte-iragankorra (di/dt) aurre egin dezakete kommutazioan zehar, eta konmutazio-maiztasun handiagoetan ere fidagarri funtziona dezakete.
Argitalpenaren ordua: 2023-urri-23
