Изборът на правилния транзистор: Разбиране на динамичните параметри на MOSFET

ЧЕЛОВЕК НАРУШАЕТ ЗАКОНЫ ФИЗИКИ. Сверхъестественный эксперимент «ПИРАМИДА» (Юли 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Изборът на правилния транзистор: Разбиране на динамичните параметри на MOSFET


В тази статия ще обсъдим характеристиките на MOSFET, свързани с преходни условия и работа с превключващ режим.

В предходната статия за нискочестотни MOSFETs, ние разгледахме параметри - като прагово напрежение, устойчивост на състояние и максимален източник на източване - които управляват стабилно състояние на MOSFET. Тези свойства са подходящи за всички приложения и ако проектирате нискочестотна система, те покриват по-голямата част от информацията, от която се нуждаете, за да изберете подходящо устройство.

Днес, обаче, много често се използват MOSFET-и като превключватели, които се управляват от сравнително високочестотни (и често пулсиращо-модулирани) цифрови сигнали дори в аналогови приложения. Перфектен пример е усилвателят от клас D.

Независимо от факта, че входният сигнал е аналогов и изходният сигнал е аналогов, усилването се постига с помощта на транзистори, които се превключват от напълно на напълно изключено. Контролът на режима на превключване е значително по-ефективен от линейното управление и това го прави привлекателна опция дори когато резултантната схема е по-сложна и полученият сигнал е отрицателно повлиян от шума при превключване.

Преходни максимуми

В предходната статия обсъдихме максималния непрекъснат изтичащ ток. Този параметър има съответните спецификации за преходни събития.

Максималният преходен източващ ток се нарича "импулсен ток на изтичане" или "върхов източващ ток". Има няколко променливи тук (ширина на импулса, работен цикъл, околна температура), така че тази спецификация не е изключително полезна. Това обаче ви дава обща представа за това колко краткосрочен ток устройството може да поддържа и в някои случаи това ще бъде по-важно от ограничението в равновесно състояние (имам предвид приложения, при които високите токови условия се отнасят за PWM при престрелване, натискане или ниско натоварване).

Друг параметър, свързан с избягване на щети в контекста на преходни събития, е енергията от лавинна източник на източване. Спецификацията е дадена в единици джаули, но тя е свързана с напрежения, които надвишават мощността на MOSFET източник на разпад. Този въпрос е малко сложен и със сигурност е извън обхвата на тази кратка статия. Ако искате да научите повече за характеристиките на лавините, препоръчвам това приложение от Infineon.

  • Входният капацитет (C ISS ) е капацитетът, който се вижда от входния сигнал, т.е. C GD plus C GS .
  • Изходният капацитет (C OSS ) е капацитетът, който се вижда от изходния сигнал; в контекста на дискретни FET изходния терминал е изтичането, така че C OSS = C GD + C DS .
  • Капацитетът на обратния трансфер (C RSS ) е капацитетът между дренажа и портата, т.е. C RSS = C GD .

Входният капацитет (във връзка със съпротивлението на веригата на водача) оказва влияние върху характеристиките на превключване, тъй като повече входен капацитет означава повече закъснение при включване и изключване. Трябва да заредите този капацитет, когато задвижвате FET в проводник и трябва да го освободите, когато искате да изключите устройството.

Изходният капацитет влиза в действие, когато обмисляме разсейване на мощността и резонансната честота на комутационна схема.

Обратното пренасяне капацитет влияе на включване и изключване на времето (не е изненадващо, тъй като тя е част от входния капацитет), но забележете, че тя формира обратна връзка (защото изтичането се счита за изход и вратата се смята за вход). Кондензатор в пътя на обратната връзка е предмет на ефекта на Милър и следователно степента, до която C RSS влияе върху преходния отговор е по-голяма, отколкото бихме очаквали, въз основа на номиналната стойност на капацитета.

Таксуване на вратата

Оказва се, че входният капацитет на MOSFET не е най-надеждният начин за оценка на характеристиките на превключване на устройството, тъй като стойностите на капацитета се влияят от напрежението и текущите условия. Следващата схема ви дава представа как различните стойности на капацитета се променят в зависимост от промените в изходното напрежение.