MOSFET ఎంపిక పాయింట్లు

యొక్క ఎంపికMOSFETచాలా ముఖ్యం, చెడు ఎంపిక మొత్తం సర్క్యూట్ యొక్క విద్యుత్ వినియోగాన్ని ప్రభావితం చేయవచ్చు, వివిధ MOSFET భాగాలు మరియు వివిధ స్విచింగ్ సర్క్యూట్‌లలోని పారామితుల యొక్క సూక్ష్మ నైపుణ్యాలను నేర్చుకోవడం చాలా సమస్యలను నివారించడానికి ఇంజనీర్‌లకు సహాయపడుతుంది, క్రిందివి గ్వాన్‌హువా వీయే యొక్క కొన్ని సిఫార్సులు. MOSFETల ఎంపిక కోసం.

మొదటిది, P-ఛానల్ మరియు N-ఛానల్

మొదటి దశ N-ఛానల్ లేదా P-ఛానల్ MOSFETల వినియోగాన్ని నిర్ణయించడం. పవర్ అప్లికేషన్లలో, ఒక MOSFET గ్రౌండ్, మరియు లోడ్ ట్రంక్ వోల్టేజ్‌కి కనెక్ట్ చేయబడినప్పుడు, దిMOSFETతక్కువ-వోల్టేజ్ సైడ్ స్విచ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది. తక్కువ వోల్టేజ్ సైడ్ స్విచింగ్‌లో, N-ఛానల్ MOSFETలు సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి, ఇది పరికరాన్ని ఆఫ్ చేయడానికి లేదా ఆన్ చేయడానికి అవసరమైన వోల్టేజ్‌ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది. MOSFET బస్ మరియు లోడ్ గ్రౌండ్‌కు కనెక్ట్ చేయబడినప్పుడు, అధిక వోల్టేజ్ సైడ్ స్విచ్ ఉపయోగించబడుతుంది. వోల్టేజ్ డ్రైవ్ పరిశీలనల కారణంగా P-ఛానల్ MOSFETలు సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి. అప్లికేషన్ కోసం సరైన భాగాలను ఎంచుకోవడానికి, పరికరాన్ని నడపడానికి అవసరమైన వోల్టేజ్ మరియు డిజైన్‌లో అమలు చేయడం ఎంత సులభమో నిర్ణయించడం చాలా ముఖ్యం. తదుపరి దశలో అవసరమైన వోల్టేజ్ రేటింగ్ లేదా కాంపోనెంట్ తీసుకువెళ్లగల గరిష్ట వోల్టేజ్‌ని నిర్ణయించడం. అధిక వోల్టేజ్ రేటింగ్, పరికరం యొక్క అధిక ధర. ఆచరణలో, వోల్టేజ్ రేటింగ్ ట్రంక్ లేదా బస్ వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి. ఇది MOSFET విఫలం కాకుండా తగినంత రక్షణను అందిస్తుంది. MOSFET ఎంపిక కోసం, కాలువ నుండి మూలానికి తట్టుకోగల గరిష్ట వోల్టేజ్‌ని గుర్తించడం ముఖ్యం, అంటే గరిష్ట VDS, కాబట్టి MOSFET తట్టుకోగల గరిష్ట వోల్టేజ్ ఉష్ణోగ్రతతో మారుతుందని తెలుసుకోవడం ముఖ్యం. డిజైనర్లు మొత్తం ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో వోల్టేజ్ పరిధిని పరీక్షించాలి. సర్క్యూట్ విఫలం కాకుండా చూసేందుకు ఈ పరిధిని కవర్ చేయడానికి రేట్ చేయబడిన వోల్టేజ్ తగినంత మార్జిన్ కలిగి ఉండాలి. అదనంగా, ఇతర భద్రతా కారకాలు ప్రేరిత వోల్టేజ్ ట్రాన్సియెంట్లుగా పరిగణించాలి.

రెండవది, ప్రస్తుత రేటింగ్‌ను నిర్ణయించండి

MOSFET యొక్క ప్రస్తుత రేటింగ్ సర్క్యూట్ నిర్మాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రస్తుత రేటింగ్ అనేది లోడ్ అన్ని పరిస్థితులలోనూ తట్టుకోగల గరిష్ట కరెంట్. వోల్టేజ్ కేసు మాదిరిగానే, సిస్టమ్ స్పైక్ కరెంట్‌ను ఉత్పత్తి చేసినప్పటికీ, ఎంచుకున్న MOSFET ఈ రేటెడ్ కరెంట్‌ను మోసుకెళ్లగలదని డిజైనర్ నిర్ధారించుకోవాలి. పరిగణించవలసిన రెండు ప్రస్తుత దృశ్యాలు నిరంతర మోడ్ మరియు పల్స్ స్పైక్‌లు. MOSFET నిరంతర ప్రసరణ మోడ్‌లో స్థిరమైన స్థితిలో ఉంటుంది, పరికరం ద్వారా కరెంట్ నిరంతరం వెళుతున్నప్పుడు. పల్స్ స్పైక్‌లు పరికరం ద్వారా ప్రవహించే పెద్ద సంఖ్యలో సర్జ్‌లను (లేదా కరెంట్ యొక్క స్పైక్‌లు) సూచిస్తాయి, ఈ సందర్భంలో, గరిష్ట కరెంట్ నిర్ణయించబడిన తర్వాత, ఈ గరిష్ట కరెంట్‌ను తట్టుకోగల పరికరాన్ని నేరుగా ఎంచుకోవడం మాత్రమే.

రేటెడ్ కరెంట్‌ను ఎంచుకున్న తర్వాత, ప్రసరణ నష్టం కూడా లెక్కించబడుతుంది. నిర్దిష్ట సందర్భాలలో,MOSFETవాహక ప్రక్రియలో సంభవించే విద్యుత్ నష్టాలు, అని పిలవబడే ప్రసరణ నష్టాల కారణంగా ఆదర్శ భాగాలు కావు. "ఆన్" చేసినప్పుడు, MOSFET ఒక వేరియబుల్ రెసిస్టర్‌గా పనిచేస్తుంది, ఇది పరికరం యొక్క RDS(ON) ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది మరియు ఉష్ణోగ్రతతో గణనీయంగా మారుతుంది. పరికరం యొక్క శక్తి నష్టాన్ని Iload2 x RDS(ON) నుండి లెక్కించవచ్చు మరియు ఆన్-రెసిస్టెన్స్ ఉష్ణోగ్రతతో మారుతూ ఉంటుంది కాబట్టి, విద్యుత్ నష్టం దామాషా ప్రకారం మారుతుంది. MOSFETకి అధిక వోల్టేజ్ VGS వర్తించబడుతుంది, RDS(ON) తక్కువగా ఉంటుంది; దీనికి విరుద్ధంగా, RDS(ON) ఎక్కువగా ఉంటుంది. సిస్టమ్ డిజైనర్ కోసం, సిస్టమ్ వోల్టేజ్‌పై ఆధారపడి ట్రేడ్‌ఆఫ్‌లు అమలులోకి వస్తాయి. పోర్టబుల్ డిజైన్‌ల కోసం, తక్కువ వోల్టేజీలు సులభంగా ఉంటాయి (మరియు మరింత సాధారణం), పారిశ్రామిక డిజైన్‌ల కోసం, అధిక వోల్టేజ్‌లను ఉపయోగించవచ్చు. RDS(ON) నిరోధకత కరెంట్‌తో కొద్దిగా పెరుగుతుందని గమనించండి.

కాంపోనెంట్ లక్షణాలపై సాంకేతికత విపరీతమైన ప్రభావాన్ని చూపుతుంది మరియు గరిష్ట VDSని పెంచేటప్పుడు కొన్ని సాంకేతికతలు RDS(ON)లో పెరుగుదలకు దారితీస్తాయి. అటువంటి సాంకేతికతలకు, VDS మరియు RDS(ON)లను తగ్గించాలంటే పొర పరిమాణంలో పెరుగుదల అవసరం, తద్వారా ప్యాకేజీ పరిమాణం మరియు సంబంధిత అభివృద్ధి వ్యయం పెరుగుతుంది. పరిశ్రమలో అనేక సాంకేతికతలు ఉన్నాయి, ఇవి పొర పరిమాణంలో పెరుగుదలను నియంత్రించడానికి ప్రయత్నిస్తాయి, వాటిలో ముఖ్యమైనవి ట్రెంచ్ మరియు ఛార్జ్ బ్యాలెన్స్ టెక్నాలజీలు. ట్రెంచ్ టెక్నాలజీలో, ఆన్-రెసిస్టెన్స్ RDS(ON)ని తగ్గించడానికి సాధారణంగా తక్కువ వోల్టేజీల కోసం ప్రత్యేకించబడిన ఒక లోతైన కందకం పొరలో పొందుపరచబడింది.

III. వేడి వెదజల్లే అవసరాలను నిర్ణయించండి

తదుపరి దశ వ్యవస్థ యొక్క ఉష్ణ అవసరాలను లెక్కించడం. రెండు విభిన్న దృశ్యాలను పరిగణించాలి, చెత్త కేసు మరియు నిజమైన సందర్భం. ఈ గణన భద్రత యొక్క ఎక్కువ మార్జిన్‌ను అందిస్తుంది మరియు సిస్టమ్ విఫలం కాకుండా ఉండేలా చూస్తుంది కాబట్టి, చెత్త దృష్టాంతంలో ఫలితాలను గణించమని TPV సిఫార్సు చేస్తుంది.

IV. స్విచింగ్ పనితీరు

చివరగా, MOSFET యొక్క స్విచ్చింగ్ పనితీరు. స్విచింగ్ పనితీరును ప్రభావితం చేసే అనేక పారామితులు ఉన్నాయి, ముఖ్యమైనవి గేట్/డ్రెయిన్, గేట్/సోర్స్ మరియు డ్రెయిన్/సోర్స్ కెపాసిటెన్స్. ఈ కెపాసిటెన్స్‌లు స్విచ్ చేయబడిన ప్రతిసారీ వాటిని ఛార్జ్ చేయాల్సిన అవసరం కారణంగా కాంపోనెంట్‌లో మారే నష్టాలను ఏర్పరుస్తాయి. ఫలితంగా, MOSFET యొక్క స్విచ్చింగ్ వేగం తగ్గుతుంది మరియు పరికరం యొక్క సామర్థ్యం తగ్గుతుంది. మారే సమయంలో పరికరంలో మొత్తం నష్టాలను లెక్కించడానికి, డిజైనర్ టర్న్-ఆన్ (Eon) సమయంలో నష్టాలను మరియు టర్న్-ఆఫ్ (Eoff) సమయంలో నష్టాలను లెక్కించాలి. ఇది క్రింది సమీకరణం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది: Psw = (Eon + Eoff) x స్విచింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ. మరియు గేట్ ఛార్జ్ (Qgd) పనితీరు మారడంపై అత్యధిక ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.