اخیراً وقتی مشتریان زیادی برای مشاوره در مورد ماسفت ها به Olukey مراجعه می کنند، این سوال را مطرح می کنند که چگونه یک ماسفت مناسب انتخاب کنیم؟ با توجه به این سوال، Olukey برای همه به آن پاسخ خواهد داد.
اول از همه، ما باید اصل ماسفت را درک کنیم. جزئیات MOSFET در مقاله قبلی "ترانزیستور جلوه میدانی MOS چیست" به تفصیل معرفی شده است. اگر هنوز نامشخص هستید، ابتدا می توانید در مورد آن اطلاعات کسب کنید. به عبارت ساده، MOSFET متعلق به اجزای نیمه هادی با ولتاژ کنترل است که دارای مزایای مقاومت ورودی بالا، نویز کم، مصرف انرژی کم، محدوده دینامیکی بزرگ، یکپارچه سازی آسان، عدم خرابی ثانویه و محدوده عملیات ایمن بزرگ است.
بنابراین، چگونه باید درست را انتخاب کنیمماسفت?
1. تعیین کنید که از ماسفت N-channel یا P-channel استفاده کنید
ابتدا باید مشخص کنیم که از ماسفت N-channel یا P-channel استفاده کنیم، همانطور که در زیر نشان داده شده است:
همانطور که از شکل بالا مشاهده می شود، تفاوت های آشکاری بین ماسفت های N-channel و P-channel وجود دارد. به عنوان مثال، هنگامی که یک ماسفت به زمین متصل می شود و بار به ولتاژ انشعاب متصل می شود، ماسفت یک کلید جانبی با ولتاژ بالا تشکیل می دهد. در این زمان باید از ماسفت N-channel استفاده شود. برعکس، هنگامی که ماسفت به باس متصل می شود و بار به زمین متصل می شود، از یک کلید سمت پایین استفاده می شود. ماسفت های کانال P معمولاً در یک توپولوژی خاص استفاده می شوند که این نیز به دلیل ملاحظات درایو ولتاژ است.
2. ولتاژ اضافی و جریان اضافی ماسفت
(1). ولتاژ اضافی مورد نیاز ماسفت را تعیین کنید
در مرحله دوم، ولتاژ اضافی مورد نیاز برای درایو ولتاژ یا حداکثر ولتاژی که دستگاه می تواند بپذیرد را بیشتر تعیین می کنیم. هر چه ولتاژ اضافی ماسفت بیشتر باشد. این به این معنی است که هرچه نیازهای MOSFETVDS بیشتر انتخاب شود، انجام اندازه گیری ها و انتخاب های مختلف بر اساس حداکثر ولتاژی که ماسفت می تواند بپذیرد بسیار مهم است. البته، به طور کلی، تجهیزات قابل حمل 20 ولت، منبع تغذیه FPGA 20 ~ 30 ولت و 85 ~ 220 VAC 450 ~ 600 ولت است. ماسفت تولید شده توسط WINSOK دارای مقاومت ولتاژ قوی و طیف وسیعی از کاربردها است و مورد علاقه اکثر کاربران است. اگر نیازی دارید، لطفا با خدمات مشتری آنلاین تماس بگیرید.
(2) جریان اضافی مورد نیاز MOSFET را تعیین کنید
هنگامی که شرایط ولتاژ نامی نیز انتخاب می شود، لازم است جریان نامی مورد نیاز ماسفت تعیین شود. جریان نامی در واقع حداکثر جریانی است که بار MOS تحت هر شرایطی می تواند تحمل کند. مشابه وضعیت ولتاژ، مطمئن شوید که ماسفتی که انتخاب می‌کنید می‌تواند مقدار مشخصی جریان اضافی را تحمل کند، حتی زمانی که سیستم جهش‌های جریان تولید می‌کند. دو شرایط فعلی که باید در نظر گرفته شوند الگوهای پیوسته و نوک پالس هستند. در حالت هدایت پیوسته، ماسفت در حالت ثابت است، زمانی که جریان از طریق دستگاه ادامه می‌یابد. سنبله پالس به مقدار کمی موج (یا اوج جریان) که از دستگاه می گذرد اشاره دارد. پس از تعیین حداکثر جریان در محیط، فقط باید مستقیماً دستگاهی را انتخاب کنید که بتواند حداکثر جریان معینی را تحمل کند.
پس از انتخاب جریان اضافی، مصرف رسانایی نیز باید در نظر گرفته شود. در شرایط واقعی، ماسفت یک دستگاه واقعی نیست زیرا انرژی جنبشی در طول فرآیند هدایت گرما مصرف می شود که به آن افت هدایت می گویند. هنگامی که ماسفت "روشن" است، مانند یک مقاومت متغیر عمل می کند که توسط RDS(ON) دستگاه تعیین می شود و با اندازه گیری به طور قابل توجهی تغییر می کند. توان مصرفی دستگاه را می توان با Iload2×RDS(ON) محاسبه کرد. از آنجایی که مقاومت برگشتی با اندازه گیری تغییر می کند، مصرف برق نیز بر این اساس تغییر می کند. هر چه ولتاژ VGS اعمال شده به ماسفت بیشتر باشد، RDS(ON) کوچکتر خواهد بود. برعکس، RDS(ON) بالاتر خواهد بود. توجه داشته باشید که مقاومت RDS(ON) با جریان کمی کاهش می یابد. تغییرات هر گروه از پارامترهای الکتریکی برای مقاومت RDS (ON) را می توان در جدول انتخاب محصول سازنده مشاهده کرد.
3. الزامات خنک کننده مورد نیاز سیستم را تعیین کنید
شرط بعدی که باید مورد قضاوت قرار گیرد، الزامات اتلاف حرارت مورد نیاز سیستم است. در این صورت باید دو حالت یکسان، یعنی بدترین حالت و وضعیت واقعی در نظر گرفته شود.
در مورد اتلاف حرارت ماسفت،اولوکیراه حل بدترین سناریو را در اولویت قرار می دهد، زیرا یک اثر خاص نیاز به حاشیه بیمه بزرگتری دارد تا اطمینان حاصل شود که سیستم شکست نمی خورد. برخی از داده های اندازه گیری وجود دارد که نیاز به توجه در برگه داده ماسفت دارند. دمای اتصال دستگاه برابر است با حداکثر اندازه‌گیری شرایط به اضافه حاصلضرب مقاومت حرارتی و اتلاف توان (دمای اتصال = اندازه‌گیری حداکثر شرایط + [مقاومت حرارتی × اتلاف توان]). حداکثر اتلاف توان سیستم را می توان طبق فرمول خاصی حل کرد که طبق تعریف همان I2×RDS (ON) است. ما قبلا حداکثر جریانی را که از دستگاه عبور می کند محاسبه کرده ایم و می توانیم RDS (ON) را تحت اندازه گیری های مختلف محاسبه کنیم. علاوه بر این باید از اتلاف حرارت برد مدار و ماسفت آن نیز مراقبت شود.
شکست بهمن به این معنی است که ولتاژ معکوس در یک جزء نیمه ابررسانا از حداکثر مقدار فراتر رفته و یک میدان مغناطیسی قوی تشکیل می دهد که جریان را در قطعه افزایش می دهد. افزایش اندازه تراشه باعث بهبود توانایی جلوگیری از فروپاشی باد و در نهایت بهبود پایداری دستگاه می شود. بنابراین، انتخاب یک بسته بزرگتر می تواند به طور موثر از سقوط بهمن جلوگیری کند.
4. عملکرد سوئیچینگ ماسفت را تعیین کنید
شرط قضاوت نهایی، عملکرد سوئیچینگ ماسفت است. عوامل زیادی بر عملکرد سوئیچینگ ماسفت تأثیر می گذارند. مهمترین آنها سه پارامتر الکترود درین، منبع الکترود و منبع تخلیه است. خازن هر بار که سوئیچ می کند شارژ می شود، به این معنی که تلفات سوئیچینگ در خازن رخ می دهد. بنابراین سرعت سوئیچینگ ماسفت کاهش می یابد و در نتیجه کارایی دستگاه را تحت تاثیر قرار می دهد. بنابراین در فرآیند انتخاب ماسفت نیز قضاوت و محاسبه تلفات کل دستگاه در فرآیند سوئیچینگ ضروری است. محاسبه تلفات در طول فرآیند روشن کردن (Eon) و تلفات در فرآیند خاموش کردن ضروری است. (ایوف). توان کل سوئیچ ماسفت را می توان با معادله زیر بیان کرد: Psw = (Eon + Eoff) × فرکانس سوئیچینگ. شارژ گیت (Qgd) بیشترین تأثیر را بر عملکرد سوئیچینگ دارد.
به طور خلاصه، برای انتخاب ماسفت مناسب، قضاوت مربوطه باید از چهار جنبه انجام شود: ولتاژ و جریان اضافی ماسفت کانال N یا ماسفت کانال P، نیازهای اتلاف حرارت سیستم دستگاه و عملکرد سوئیچینگ ماسفت.
این همه چیز برای امروز در مورد نحوه انتخاب ماسفت مناسب است. امیدوارم بتواند به شما کمک کند.
زمان ارسال: دسامبر-12-2023
