MOSFETide värava mahtuvus, sisselülitustakistus ja muud parameetrid

I. Värava mahtuvus

Värava mahtuvus hõlmab peamiselt sisendmahtuvust (Ciss), väljundmahtuvust (Coss) ja pöördülekande mahtuvust (Crss, tuntud ka kui Milleri mahtuvus).

Sisendmahtuvus (Ciss):

MÄÄRATLUS: Sisendmahtuvus on paisu ja allika ja äravoolu vaheline kogumahtuvus ning see koosneb paralleelselt ühendatud paisu allika mahtuvusest (Cgs) ja paisu äravoolu mahtuvusest (Cgd), st Ciss = Cgs + Cgd.

Funktsioon: Sisendmahtuvus mõjutab MOSFET-i lülituskiirust. Kui sisendmahtuvus on laetud lävipingeni, saab seadme sisse lülitada; teatud väärtuseni tühjendatud, saab seadme välja lülitada. Seetõttu mõjutavad juhtimisahel ja Ciss otseselt seadme sisse- ja väljalülitamise viivitust.

Väljundmahtuvus (Coss):

Definitsioon: Väljundmahtuvus on kogumahtuvus äravoolu ja allika vahel ning koosneb paralleelselt äravoolu-allika mahtuvusest (Cds) ja paisu äravoolu mahtuvusest (Cgd), st Coss = Cds + Cgd.

Roll: pehme lülituse rakendustes on Coss väga oluline, kuna see võib põhjustada vooluringis resonantsi.

Vastupidise ülekande mahtuvus (Crss):

Definitsioon: pöördülekande mahtuvus on samaväärne värava äravoolu mahtuvusega (Cgd) ja seda nimetatakse sageli Milleri mahtuvuseks.

Roll: Pöördülekande mahtuvus on lüliti tõusu- ja langusaegade oluline parameeter ning see mõjutab ka väljalülitamise viivitusaega. Mahtuvusväärtus väheneb äravooluallika pinge suurenedes.

II. Sisselülitatud takistus (Rds (sees))

Definitsioon: Sisselülitustakistus on sisselülitatud MOSFET-i allika ja äravoolu vaheline takistus teatud tingimustel (nt konkreetne lekkevool, paisupinge ja temperatuur).

Mõjutegurid: Sisselülitustakistus ei ole fikseeritud väärtus, seda mõjutab temperatuur, mida kõrgem on temperatuur, seda suurem on Rds(on). Lisaks, mida kõrgem on vastupidavuspinge, seda paksem on MOSFET-i sisemine struktuur, seda suurem on vastav sisselülitamistakistus.

Tähtsus: lülitustoiteallika või draiveriahela projekteerimisel tuleb arvestada MOSFET-i sisselülitamisega, kuna MOSFET-i läbiv vool tarbib sellel takistusel energiat ja see osa tarbitavast energiast kutsutakse sisse. vastupanu kaotus. Madala sisselülitamisega MOSFET-i valimine võib vähendada sisselülitatud takistuse kadu.

Kolmandaks muud olulised parameetrid

Lisaks värava mahtuvusele ja sisselülitatud takistusele on MOSFET-il mõned muud olulised parameetrid, näiteks:

V(BR)DSS (äravooluallika jaotuspinge):Äravooluallika pinge, mille juures läbi äravoolu voolav vool saavutab kindlal temperatuuril ja paisuallika lühise korral kindla väärtuse. Kui see väärtus ületab, võib toru kahjustuda.

VGS(th) (lävipinge):Paisupinge, mis on vajalik juhtiva kanali tekkimiseks allika ja äravoolu vahel. Tavaliste N-kanaliga MOSFETide puhul on VT umbes 3 kuni 6 V.

ID (maksimaalne pidev äravooluvool):Maksimaalne pidev alalisvool, mida kiip saab lubada maksimaalsel nimiühendustemperatuuril.

IDM (maksimaalne impulss äravooluvool):Peegeldab impulssvoolu taset, mida seade suudab taluda, kusjuures impulssvool on palju suurem kui pidev alalisvool.

PD (maksimaalne võimsuse hajumine):seade suudab hajutada maksimaalset energiatarbimist.

Kokkuvõtteks võib öelda, et MOSFET-i paisu mahtuvus, sisselülitustakistus ja muud parameetrid on selle jõudluse ja rakenduse jaoks kriitilised ning need tuleb valida ja kujundada vastavalt konkreetsetele rakendusstsenaariumidele ja nõuetele.