Toite-MOSFETide iga parameetri selgitus

VDSS maksimaalne äravooluallika pinge

Kui väravaallika allikas on lühis, on äravooluallika pinge nimiväärtus (VDSS) maksimaalne pinge, mida saab äravooluallikale rakendada ilma laviini purunemiseta. Sõltuvalt temperatuurist võib laviini tegelik läbilöögipinge olla madalam kui VDSS nimiväärtus. V(BR)DSS-i üksikasjalikku kirjeldust leiate jaotisest Elektrostaatiline

V(BR)DSS-i üksikasjalikku kirjeldust vaadake jaotisest Elektrostaatilised omadused.

VGS maksimaalne värava allika pinge

VGS-i pinge nimiväärtus on maksimaalne pinge, mida saab rakendada värava lähtepostide vahel. Selle pinge nimiväärtuse seadmise peamine eesmärk on vältida ülepingest põhjustatud paisuoksiidi kahjustamist. Tegelik pinge, mida paisuoksiid talub, on palju suurem kui nimipinge, kuid see varieerub sõltuvalt tootmisprotsessist.

Tegelik väravaoksiid talub palju kõrgemaid pingeid kui nimipinge, kuid see varieerub sõltuvalt tootmisprotsessist, nii et VGS-i nimipinge piires hoidmine tagab rakenduse töökindluse.

ID – pidev lekkevool

ID on defineeritud kui maksimaalne lubatud pidev alalisvool ristmiku maksimaalse nimitemperatuuri TJ(max) ja toru pinnatemperatuuril 25°C või kõrgemal. See parameeter sõltub ristmiku ja korpuse vahelisest nimisoojustakistusest RθJC ja korpuse temperatuurist:

Lülituskaod ei sisaldu ID-s ja praktiliseks kasutamiseks on raske hoida toru pinna temperatuuri 25°C (Tcase). Seetõttu on tegelik lülitusvool kõvalülitusrakendustes tavaliselt alla poole ID-reitingust @ TC = 25°C, tavaliselt vahemikus 1/3 kuni 1/4. täiendavad.

Lisaks saab ID-d konkreetsel temperatuuril hinnata, kui kasutatakse soojustakistust JA, mis on realistlikum väärtus.

IDM – impulsi äravoolu vool

See parameeter peegeldab impulssvoolu suurust, mida seade suudab taluda, mis on palju suurem kui pidev alalisvool. IDM-i defineerimise eesmärk on: joone oomiline piirkond. Teatud paisuallika pinge korralMOSFETjuhib maksimaalse äravooluvooluga

praegune. Nagu on näidatud joonisel, siis antud paisuallika pinge korral, kui tööpunkt asub lineaarses piirkonnas, tõstab äravooluvoolu suurenemine äravooluallika pinget, mis suurendab juhtivuskadusid. Pikaajaline suure võimsusega töötamine põhjustab seadme rikke. Sel põhjusel

Seetõttu tuleb nominaalne IDM seada tüüpilise paisuajami pinge korral allapoole piirkonda. Piirkonna lõikepunkt on Vgs ja kõvera ristumiskohas.

Seetõttu on vaja seada voolutiheduse ülempiir, et vältida kiibi liiga kuumaks muutumist ja läbipõlemist. See on sisuliselt selleks, et vältida liigset voolu voolamist läbi paketijuhtmete, kuna mõnel juhul ei ole kogu kiibi "nõrgim ühendus" mitte kiip, vaid paketijuhtmed.

Võttes arvesse IDM-i termiliste mõjude piiranguid, sõltub temperatuuri tõus impulsi laiusest, impulsside vahelisest ajavahemikust, soojuse hajumisest, RDS(sees) ja impulsi voolu lainekujust ja amplituudist. Lihtsalt rahulolu, et impulsi vool ei ületa IDM piiri, ei garanteeri, et ristmiku temperatuur

ei ületa maksimaalset lubatud väärtust. Impulssvoolu all olevat ristmiku temperatuuri saab hinnata, viidates termiliste ja mehaaniliste omaduste ajutise soojustakistuse arutelule.

PD – kanali kogu lubatud võimsuse hajumine

Kanali täielik lubatud võimsuse hajumine kalibreerib maksimaalse võimsuse hajumise, mida seade võib hajutada, ja mida saab väljendada ristmiku maksimaalse temperatuuri ja soojustakistuse funktsioonina korpuse temperatuuril 25 °C.

TJ, TSTG – töö- ja salvestuskeskkonna temperatuurivahemik

Need kaks parameetrit kalibreerivad ristmiku temperatuurivahemikku, mis on lubatud seadme töö- ja salvestuskeskkonnas. See temperatuurivahemik on seatud vastama seadme minimaalsele tööeale. Seadme töötamise tagamine selles temperatuurivahemikus pikendab oluliselt selle tööiga.

EAS-Single Impulss Avalanche Breakdown Energy

 

Kui pinge ületamine (tavaliselt lekkevoolu ja hajuinduktiivsuse tõttu) ei ületa läbilöögipinget, ei toimu seade laviini purunemist ja seetõttu ei vaja see laviini purunemise hajutamise võimet. Laviini purunemise energia kalibreerib mööduvat ületamist, mida seade talub.

Laviini läbilöögienergia määratleb mööduva ülepinge ohutu väärtuse, mida seade talub, ja see sõltub energia hulgast, mida on vaja laviini purunemiseks hajutada.

Seade, mis määrab laviini purunemise energiareitingut, määratleb tavaliselt ka EAS-i reitingu, mis on tähenduselt sarnane UIS-i reitinguga ja määrab, kui palju pöördlaviini purunemise energiat seade suudab ohutult neelata.

L on induktiivsuse väärtus ja iD on induktiivpoolis voolav tippvool, mis muundatakse mõõteseadmes järsult äravooluvooluks. Induktiivpooli tekitatud pinge ületab MOSFET-i läbilöögipinge ja põhjustab laviini purunemise. Laviini purunemisel voolab induktiivpooli vool läbi MOSFET-seadme, kuigiMOSFETon välja lülitatud. Induktiivpooli salvestatud energia on sarnane hajuvas induktiivpoolis salvestatud energiaga, mille MOSFET hajutab.

Kui MOSFET-id on paralleelselt ühendatud, ei ole seadmete jaotuspinged peaaegu identsed. Tavaliselt juhtub see, et üks seade kogeb esimesena laviini purunemist ja kõik järgnevad laviini purunemisvoolud (energia) voolavad läbi selle seadme.

EAR – Korduva laviini energia

Korduva laviini energiast on saanud "tööstuse standard", kuid ilma sagedust, muid kadusid ja jahutuse hulka määramata pole sellel parameetril mingit tähendust. Soojuse hajumise (jahutamise) seisund reguleerib sageli korduvat laviini energiat. Samuti on raske ennustada laviini purunemisel tekkiva energia taset.

Samuti on raske ennustada laviini purunemisel tekkiva energia taset.

EAR-reitingu tegelik tähendus on kalibreerida korduvat laviini purunemise energiat, mida seade talub. See määratlus eeldab, et sagedusele ei ole piiranguid, et seade ei kuumeneks üle, mis on realistlik iga seadme puhul, kus võib tekkida laviini purunemine.

Hea mõte on mõõta töötava seadme või jahutusradiaatori temperatuuri, et näha, kas MOSFET-seade ei kuumene üle seadme konstruktsiooni kontrollimise ajal, eriti seadmete puhul, kus on tõenäoline laviini purunemine.

IAR – Avalanche Breakdown Current

Mõne seadme puhul nõuab kiibi voolu seatud serva tendents laviini purunemise ajal laviinivoolu IAR piiramist. Sel viisil muutub laviinivool laviini purunemise energia spetsifikatsiooni "peeneks kirjaks"; see näitab seadme tegelikku võimekust.

II osa Staatilise elektri iseloomustus

V(BR)DSS: äravooluallika rikkepinge (hävituspinge)

V(BR)DSS (mõnikord nimetatakse seda ka VBDSS-iks) on äravooluallika pinge, mille juures läbi äravoolu voolav vool saavutab kindlal temperatuuril ja paisuallika lühise korral kindla väärtuse. Äravooluallika pinge on sel juhul laviini läbilöögipinge.

V(BR)DSS on positiivne temperatuuritegur ja madalatel temperatuuridel on V(BR)DSS väiksem kui äravooluallika pinge maksimaalne nimiväärtus 25 °C juures. -50 °C juures on V(BR)DSS väiksem kui äravooluallika pinge maksimaalne nimiväärtus temperatuuril -50 °C. -50 °C juures on V(BR)DSS ligikaudu 90% äravooluallika maksimaalsest pingest temperatuuril 25 °C.

VGS(th), VGS(off): lävipinge

VGS(th) on pinge, mille juures lisavärava allika pinge võib põhjustada äravoolu voolu või voolu kadumise, kui MOSFET on välja lülitatud, ja testimise tingimused (äravooluvool, äravooluallika pinge, ristmik temperatuur) on samuti täpsustatud. Tavaliselt on kõigil MOS-värava seadmetel erinevad

lävipinged on erinevad. Seetõttu määratakse VGS(th) variatsioonivahemik. VGS(th) on negatiivne temperatuurikoefitsient, mille temperatuuri tõustesMOSFETlülitub sisse suhteliselt madala paisuallika pingega.

RDS (sees): sisselülitatud takistus

RDS(on) on äravooluallika takistus, mida mõõdetakse konkreetse äravooluvoolu (tavaliselt poole ID-voolust), paisuallika pinge ja 25 °C juures. RDS(on) on äravooluallika takistus, mida mõõdetakse konkreetse äravooluvoolu (tavaliselt poole ID-voolust), paisuallika pinge ja 25 °C juures.

IDSS: nullvärava pinge äravooluvool

IDSS on lekkevool äravoolu ja allika vahel kindla äravooluallika pinge korral, kui paisuallika pinge on null. Kuna lekkevool suureneb koos temperatuuriga, on IDSS määratud nii toa- kui ka kõrgel temperatuuril. Lekkevoolust tingitud võimsuse hajumist saab arvutada IDSS-i korrutamisel äravooluallikate vahelise pingega, mis on tavaliselt tühine.

IGSS – värava allika lekkevool

IGSS on lekkevool, mis voolab läbi paisu kindla paisuallika pingega.

III osa Dünaamilised elektrilised karakteristikud

Ciss: sisendmahtuvus

Paisu ja allika vaheline mahtuvus, mõõdetuna vahelduvvoolu signaaliga, lühistades äravoolu allikaga, on sisendmahtuvus; Ciss moodustatakse paisu äravoolu mahtuvuse Cgd ja paisu allika mahtuvuse Cgs paralleelsel ühendamisel või Ciss = Cgs + Cgd. Seade lülitub sisse, kui sisendmahtuvus on laetud lävipingeni, ja lülitub välja, kui see tühjeneb teatud väärtuseni. Seetõttu mõjutavad draiveri vooluring ja Ciss otseselt seadme sisse- ja väljalülitamise viivitust.

Coss: Väljundmahtuvus

Väljundmahtuvus on äravoolu ja allika vaheline mahtuvus, mida mõõdetakse vahelduvvoolu signaaliga paisuallika lühise korral, Coss moodustatakse äravooluallika mahtuvuse Cds ja paisu äravoolu mahtuvuse Cgd paralleelselt või Coss = Cds + Cgd. Pehme lülitusrakenduste jaoks on Coss väga oluline, kuna see võib põhjustada ahelas resonantsi.

Crss: pöördülekande mahtuvus

Mahtuvus, mida mõõdetakse äravoolu ja värava vahel, kui allikas on maandatud, on pöördülekande mahtuvus. Pöördülekande mahtuvus on võrdne värava äravoolu mahtuvusega Cres = Cgd ja seda nimetatakse sageli Milleri mahtuvuseks, mis on lüliti tõusu- ja langusaegade üks olulisemaid parameetreid.

See on oluline parameeter lülitamise tõusu- ja langusaegade jaoks ning mõjutab ka väljalülitamise viiteaega. Mahtuvus väheneb äravoolupinge kasvades, eriti väljundmahtuvus ja pöördülekande mahtuvus.

Qgs, Qgd ja Qg: väravalaeng

Värava laengu väärtus peegeldab klemmide vahel kondensaatorisse salvestatud laengut. Kuna kondensaatori laeng muutub koos pingega lülitushetkel, arvestatakse paisulaengu mõju sageli paisujuhi ahelate kavandamisel.

Qgs on laeng nullist esimese pöördepunktini, Qgd on osa esimesest teise pöördepunktini (nimetatakse ka "Milleri" laenguks) ja Qg on osa nullist punktini, kus VGS võrdub konkreetse ajamiga. pinge.

Lekkevoolu ja lekkeallika pinge muutustel on paisu laengu väärtusele suhteliselt väike mõju ning paisu laeng ei muutu temperatuuriga. Katsetingimused on täpsustatud. Andmelehel on näidatud paisu laengu graafik, mis sisaldab fikseeritud lekkevoolu ja muutuva lekkeallika pinge vastavaid paisu laengu variatsioonikõveraid.

Fikseeritud äravooluvoolu ja muutuva äravooluallika pinge vastavad paisu laengu variatsioonikõverad on lisatud andmelehtedele. Graafikul kasvab platoopinge VGS(pl) voolu suurenedes vähem (ja väheneb voolu vähenedes). Platoopinge on samuti proportsionaalne lävipingega, nii et erinev lävipinge tekitab erineva platoopinge.

pinge.

Järgmine diagramm on üksikasjalikum ja rakendatud:

td(on): sisselülitatud viivitusaeg

Sisselülitamise viiteaeg on aeg, mis kulub paisu allika pinge tõusust 10%-ni paisu ajami pingest kuni lekkevoolu tõusmiseni 10%-ni etteantud voolust.

td(off) : Väljalülitamise viivitusaeg

Väljalülitamise viivitusaeg on aeg, mis kulub paisu allika pinge langemisest 90%-ni paisu ajami pingest kuni lekkevoolu langemiseni 90%-ni määratud voolust. See näitab viivitust enne voolu ülekandmist koormusele.

tr: tõusuaeg

Tõusuaeg on aeg, mis kulub äravooluvoolu tõusuks 10%-lt 90%-le.

tf : langev aeg

Kukkumisaeg on aeg, mis kulub äravooluvoolu langemiseks 90%-lt 10%-le.