Għażla tat-Tubi tal-Qlib tal-Pakkett MOSFET u Dijagrammi taċ-Ċirkwiti

L-ewwel pass huwa li tagħmel għażla ta 'MOSFETs, li jaqgħu f'żewġ tipi ewlenin: N-channel u P-channel. Fis-sistemi tal-enerġija, MOSFETs jistgħu jitqiesu bħala swiċċijiet elettriċi. Meta jiżdied vultaġġ pożittiv bejn il-bieb u s-sors ta 'MOSFET N-channel, is-swiċċ tiegħu jwettaq. Matul il-konduzzjoni, il-kurrent jista 'jiċċirkola mill-iswiċċ mill-fossa għas-sors. Teżisti reżistenza interna bejn id-drenaġġ u s-sors imsejħa RDS(ON) ta 'reżistenza fuq. Għandu jkun ċar li l-bieb ta 'MOSFET huwa terminal ta' impedenza għolja, għalhekk vultaġġ dejjem jiżdied mal-bieb. Din hija r-reżistenza għall-art li l-bieb huwa konness magħha fid-dijagramma taċ-ċirkwit ippreżentata aktar tard. Jekk il-bieb jitħalla mdendel, l-apparat mhux se jopera kif iddisinjat u jista 'jinxtegħel jew jitfi f'mumenti mhux opportuni, li jirriżulta f'telf potenzjali ta' enerġija fis-sistema. Meta l-vultaġġ bejn is-sors u l-gate huwa żero, is-swiċċ jintefa u l-kurrent jieqaf jgħaddi mill-apparat. Għalkemm l-apparat huwa mitfi f'dan il-punt, għad hemm preżenti kurrent żgħir, li jissejjaħ kurrent ta 'tnixxija, jew IDSS.

Pass 1: Agħżel N-channel jew P-channel

L-ewwel pass fl-għażla tal-apparat korrett għal disinn huwa li tiddeċiedi jekk tużax MOSFET N-channel jew P-channel. f'applikazzjoni ta 'enerġija tipika, meta MOSFET huwa ertjat u t-tagħbija hija konnessa mal-vultaġġ tat-trunk, dak il-MOSFET jikkostitwixxi l-iswiċċ tal-ġenb ta' vultaġġ baxx. Fi swiċċ tal-ġenb ta 'vultaġġ baxx, kanal NMOSFETgħandu jintuża minħabba l-konsiderazzjoni tal-vultaġġ meħtieġ biex jintefa jew jinxtegħel l-apparat. Meta l-MOSFET ikun imqabbad max-xarabank u t-tagħbija tkun ertjata, għandu jintuża l-iswiċċ tal-ġenb ta 'vultaġġ għoli. Normalment jintuża MOSFET tal-kanal P f'din it-topoloġija, għal darb'oħra għal konsiderazzjonijiet ta 'sewqan tal-vultaġġ.

Pass 2: Iddetermina l-klassifikazzjoni attwali

It-tieni pass huwa li tagħżel il-klassifikazzjoni attwali tal-MOSFET. Skont l-istruttura taċ-ċirkwit, din il-klassifikazzjoni tal-kurrent għandha tkun il-kurrent massimu li t-tagħbija tista 'tiflaħ fiċ-ċirkostanzi kollha. Simili għall-każ tal-vultaġġ, id-disinjatur għandu jiżgura li l-MOSFET magħżul jista 'jiflaħ din il-klassifikazzjoni tal-kurrent, anke meta s-sistema tkun qed tiġġenera kurrenti ta' spike. Iż-żewġ każijiet attwali kkunsidrati huma mod kontinwu u spikes tal-polz. Dan il-parametru huwa bbażat fuq id-DATASHEET tat-tubu FDN304P bħala referenza u l-parametri huma murija fil-figura:

Fil-mod ta 'konduzzjoni kontinwa, il-MOSFET huwa fi stat stabbli, meta l-kurrent jgħaddi kontinwament mill-apparat. Spikes tal-polz huma meta jkun hemm ammont kbir ta 'żieda (jew kurrent ta' spike) li jgħaddi mill-apparat. Ladarba l-kurrent massimu taħt dawn il-kundizzjonijiet ikun ġie ddeterminat, hija sempliċement kwistjoni ta 'għażla direttament ta' apparat li jista 'jiflaħ dan il-kurrent massimu.

Wara li tagħżel il-kurrent nominali, trid tikkalkula wkoll it-telf tal-konduzzjoni. Fil-prattika, il-MOSFETmhuwiex l-apparat ideali, minħabba li fil-proċess konduttiv se jkun hemm telf ta 'enerġija, li jissejjaħ telf ta' konduzzjoni. MOSFET fil-"on" bħal reżistenza varjabbli, determinat mill-RDS tal-apparat (ON), u bit-temperatura u bidliet sinifikanti. Id-dissipazzjoni tal-qawwa tal-apparat tista 'tiġi kkalkulata minn Iload2 x RDS(ON), u peress li r-reżistenza fuq tvarja mat-temperatura, id-dissipazzjoni tal-enerġija tvarja proporzjonalment. Iktar ma jkun għoli l-vultaġġ VGS applikat għall-MOSFET, l-iżgħar RDS(ON) se jkun; bil-maqlub l-ogħla se jkun l-RDS(ON). Għad-disinjatur tas-sistema, dan huwa fejn jidħlu l-kompromessi skont il-vultaġġ tas-sistema. Għal disinji portabbli, huwa aktar faċli (u aktar komuni) li jintużaw vultaġġi aktar baxxi, filwaqt li għal disinji industrijali, jistgħu jintużaw vultaġġi ogħla. Innota li r-reżistenza RDS(ON) titla 'ftit mal-kurrent. Varjazzjonijiet fil-parametri elettriċi varji tar-reżistenza RDS(ON) jistgħu jinstabu fl-iskeda tad-dejta teknika pprovduta mill-manifattur.

Pass 3: Iddetermina r-Rekwiżiti Termali

Il-pass li jmiss fl-għażla ta 'MOSFET huwa li tikkalkula r-rekwiżiti termali tas-sistema. Id-disinjatur irid jikkunsidra żewġ xenarji differenti, l-agħar każ u l-każ veru. Il-kalkolu għall-agħar xenarju huwa rakkomandat minħabba li dan ir-riżultat jipprovdi marġni akbar ta 'sikurezza u jiżgura li s-sistema ma tfallix. Hemm ukoll xi kejl li għandek tkun konxju dwaru fuq il-folja tad-dejta MOSFET; bħar-reżistenza termali bejn il-junction semikondutturi tal-apparat ippakkjat u l-ambjent, u t-temperatura massima tal-junction.

It-temperatura tal-junction tal-apparat hija ugwali għat-temperatura ambjentali massima flimkien mal-prodott tar-reżistenza termali u d-dissipazzjoni tal-qawwa (temperatura tal-junction = temperatura ambjentali massima + [reżistenza termali × dissipazzjoni tal-qawwa]). Minn din l-ekwazzjoni tista 'tiġi solvuta d-dissipazzjoni tal-qawwa massima tas-sistema, li hija b'definizzjoni ugwali għal I2 x RDS(ON). Peress li l-persunal iddetermina l-kurrent massimu li se jgħaddi mill-apparat, RDS(ON) jista 'jiġi kkalkulat għal temperaturi differenti. Huwa importanti li wieħed jinnota li meta jittratta mudelli termali sempliċi, id-disinjatur għandu jikkunsidra wkoll il-kapaċità tas-sħana tal-ġonta tas-semikondutturi/il-każ tal-apparat u l-każ/l-ambjent; jiġifieri, huwa meħtieġ li l-bord taċ-ċirkwit stampat u l-pakkett ma jisħnux immedjatament.

Normalment, PMOSFET, se jkun hemm diode parassitiku preżenti, il-funzjoni tad-dijodu hija li tipprevjeni l-konnessjoni inversa sors-drain, għal PMOS, il-vantaġġ fuq NMOS huwa li l-vultaġġ li jixgħel tiegħu jista 'jkun 0, u d-differenza tal-vultaġġ bejn il- Il-vultaġġ DS mhuwiex ħafna, filwaqt li l-NMOS bil-kundizzjoni teħtieġ li l-VGS tkun akbar mil-limitu, li jwassal biex il-vultaġġ ta 'kontroll ikun inevitabbilment akbar mill-meħtieġ vultaġġ, u se jkun hemm problemi bla bżonn. PMOS jintgħażel bħala s-swiċċ tal-kontroll għaż-żewġ applikazzjonijiet li ġejjin:

It-temperatura tal-junction tal-apparat hija ugwali għat-temperatura ambjentali massima flimkien mal-prodott tar-reżistenza termali u d-dissipazzjoni tal-qawwa (temperatura tal-junction = temperatura ambjentali massima + [reżistenza termali × dissipazzjoni tal-qawwa]). Minn din l-ekwazzjoni tista 'tiġi solvuta d-dissipazzjoni tal-qawwa massima tas-sistema, li hija b'definizzjoni ugwali għal I2 x RDS(ON). Peress li d-disinjatur iddetermina l-kurrent massimu li se jgħaddi mill-apparat, RDS(ON) jista 'jiġi kkalkulat għal temperaturi differenti. Huwa importanti li wieħed jinnota li meta jittratta mudelli termali sempliċi, id-disinjatur għandu jikkunsidra wkoll il-kapaċità tas-sħana tal-ġonta tas-semikondutturi/il-każ tal-apparat u l-każ/l-ambjent; jiġifieri, huwa meħtieġ li l-bord taċ-ċirkwit stampat u l-pakkett ma jisħnux immedjatament.

Meta wieħed iħares lejn dan iċ-ċirkwit, is-sinjal ta 'kontroll PGC jikkontrolla jekk V4.2 jipprovdix enerġija lil P_GPRS jew le. Dan iċ-ċirkwit, is-sors u t-terminali tad-drenaġġ mhumiex konnessi mal-maqlub, R110 u R113 jeżistu fis-sens li l-kurrent tal-bieb tal-kontroll R110 mhuwiex kbir wisq, R113 jikkontrolla l-bieb tan-normal, R113 pull-up sa għoli, minn PMOS , iżda wkoll tista 'titqies bħala pull-up fuq is-sinjal ta' kontroll, meta l-labar interni MCU u pull-up, jiġifieri, l-output tal-open-drain meta l-output huwa open-drain, u ma tistax issuq il-PMOS off, f'dan iż-żmien, huwa meħtieġ li vultaġġ estern mogħti pull-up, sabiex resistor R113 għandu żewġ rwoli. Ikun jeħtieġ vultaġġ estern biex jagħti l-pull-up, għalhekk ir-reżistenza R113 għandha żewġ rwoli. r110 jista 'jkun iżgħar, sa 100 ohms jista' wkoll.