MOSFET ጥቅል መቀየሪያ ቱቦ ምርጫ እና የወረዳ ንድፎችን

የመጀመሪያው እርምጃ ምርጫ ማድረግ ነውMOSFETs, በሁለት ዋና ዓይነቶች ይመጣሉ: N-channel እና P-channel. በኃይል ስርዓቶች ውስጥ፣ MOSFETs እንደ ኤሌክትሪክ መቀየሪያዎች ሊታሰብ ይችላል። በN-channel MOSFET በር እና ምንጭ መካከል አወንታዊ ቮልቴጅ ሲጨመር የእሱ ማብሪያ / ማጥፊያ ይሠራል። በማስተላለፊያው ጊዜ ጅረት ከውኃ ማፍሰሻ ወደ ምንጩ በማብሪያው በኩል ሊፈስ ይችላል። በፍሳሹ እና በምንጩ መካከል ኦን-ተከላካይ RDS(ON) የሚባል ውስጣዊ ተቃውሞ አለ። የ MOSFET በር ከፍ ያለ የኢምፔዳንስ ተርሚናል መሆኑን ግልጽ መሆን አለበት, ስለዚህ ቮልቴጅ ሁልጊዜ በበሩ ላይ ይጨመራል. ይህ በኋላ ላይ በቀረበው የወረዳ ዲያግራም ውስጥ በሩ የተገናኘው የመሬት ላይ ተቃውሞ ነው. በሩ ተንጠልጥሎ ከተተወ መሳሪያው እንደታቀደው አይሰራም እና አግባብ ባልሆኑ ጊዜዎች ላይ ሊበራ ወይም ሊጠፋ ይችላል, ይህም በሲስተሙ ውስጥ የኃይል መጥፋት ሊያስከትል ይችላል. በምንጩ እና በበሩ መካከል ያለው ቮልቴጅ ዜሮ ሲሆን ማብሪያው ይጠፋል እና በመሳሪያው ውስጥ የሚፈሰው አሁኑ ይቆማል። ምንም እንኳን መሳሪያው በዚህ ነጥብ ላይ ቢጠፋም, አሁንም ትንሽ የአሁኑ አለ, እሱም ሌኬጅ አሁኑን ወይም IDSS ይባላል.

 

 

ደረጃ 1 N-channel ወይም P-channelን ይምረጡ

ለንድፍ ትክክለኛውን መሳሪያ ለመምረጥ የመጀመሪያው እርምጃ N-channel ወይም P-channel MOSFET ለመጠቀም መወሰን ነው. በተለመደው የኃይል አፕሊኬሽን ውስጥ MOSFET መሬት ሲቆም እና ጭነቱ ከግንዱ ቮልቴጅ ጋር ሲገናኝ MOSFET ዝቅተኛ የቮልቴጅ የጎን ማብሪያ / ማጥፊያ ነው። በዝቅተኛ የቮልቴጅ ጎን መቀየሪያ, N-channelMOSFETመሳሪያውን ለማጥፋት ወይም ለማብራት የሚያስፈልገውን ቮልቴጅ ግምት ውስጥ በማስገባት ጥቅም ላይ መዋል አለበት. MOSFET ከአውቶቡስ ጋር ሲገናኝ እና ጭነቱ መሬት ላይ ሲወድቅ, ከፍተኛ የቮልቴጅ የጎን ማብሪያ / ማጥፊያ ጥቅም ላይ ይውላል. የ P-channel MOSFET ብዙውን ጊዜ በዚህ ቶፖሎጂ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል፣ እንደገና ለቮልቴጅ አንፃፊ ግምት።

ደረጃ 2፡ የአሁኑን ደረጃ ይወስኑ

ሁለተኛው እርምጃ የ MOSFET የአሁኑን ደረጃ መምረጥ ነው። በወረዳው መዋቅር ላይ በመመስረት, ይህ የአሁኑ ደረጃ አሰጣጥ በሁሉም ሁኔታዎች ውስጥ ሸክሙ መቋቋም የሚችል ከፍተኛው ፍሰት መሆን አለበት. ከቮልቴጅ ሁኔታ ጋር በሚመሳሰል መልኩ ዲዛይነር የተመረጠው MOSFET ይህንን የአሁኑን ደረጃ መቋቋም እንደሚችል ማረጋገጥ አለበት, ምንም እንኳን ስርዓቱ የሾሉ ሞገዶችን በሚፈጥርበት ጊዜ. ከግምት ውስጥ የሚገቡት ሁለቱ ወቅታዊ ጉዳዮች ቀጣይነት ያለው ሁነታ እና የ pulse spikes ናቸው። ይህ ግቤት በ FDN304P ቱቦ DATASHEET ላይ እንደ ማጣቀሻ እና መለኪያዎቹ በስዕሉ ላይ ይታያሉ፡

 

 

 

በተከታታይ የማስተላለፊያ ሁነታ፣ MOSFET በተረጋጋ ሁኔታ ላይ ነው፣ አሁኑኑ ያለማቋረጥ በመሳሪያው ውስጥ ሲፈስ። የ pulse spikes የሚባሉት በመሣሪያው ውስጥ የሚፈሰው ከፍተኛ መጠን ያለው ዥረት (ወይም ስፒክ ጅረት) ሲኖር ነው። በነዚህ ሁኔታዎች ውስጥ ያለው ከፍተኛው ጅረት ከተወሰነ በኋላ ይህን ከፍተኛውን ጅረት የሚቋቋም መሳሪያ በቀጥታ መምረጥ ብቻ ነው።

ደረጃ የተሰጠውን ጅረት ከመረጡ በኋላ የኪሳራውን ኪሳራ ማስላት አለብዎት። በተግባር, የMOSFETበጣም ጥሩው መሳሪያ አይደለም, ምክንያቱም በመተላለፊያው ሂደት ውስጥ የኃይል መጥፋት (ኮንዳክሽን ማጣት) ይባላል. MOSFET በ"በርቷል" እንደ ተለዋዋጭ ተቃውሞ፣ በመሳሪያው RDS (ኦን) የሚወሰን፣ እና የሙቀት መጠኑ እና ጉልህ ለውጦች። የመሳሪያው የኃይል ብክነት ከ Iload2 x RDS (ON) ሊሰላ ይችላል, እና በተቃውሞው ላይ ያለው የሙቀት መጠን ስለሚለያይ, የኃይል ብክነት በተመጣጣኝ መጠን ይለያያል. በ MOSFET ላይ ያለው የቮልቴጅ VGS ከፍ ባለ መጠን RDS (ON) አነስተኛ ይሆናል; በተቃራኒው ከፍ ያለ RDS(ON) ይሆናል። ለስርዓቱ ዲዛይነር, ይህ በስርዓተ-ቮልቴጅ ላይ ተመስርተው ጥፋቶች የሚገቡበት ነው. ለተንቀሳቃሽ ዲዛይኖች ዝቅተኛ ቮልቴጅን ለመጠቀም ቀላል (እና የበለጠ የተለመደ) ሲሆን ለኢንዱስትሪ ዲዛይኖች ደግሞ ከፍተኛ ቮልቴጅ መጠቀም ይቻላል. የ RDS(ON) ተቃውሞ ከአሁኑ ጋር በትንሹ እንደሚነሳ ልብ ይበሉ። የ RDS (ON) resistor የተለያዩ የኤሌክትሪክ መመዘኛዎች ልዩነቶች በአምራቹ በሚቀርበው የቴክኒካዊ መረጃ ሉህ ውስጥ ይገኛሉ.

 

 

 

ደረጃ 3፡ የሙቀት መስፈርቶችን ይወስኑ

MOSFETን ለመምረጥ የሚቀጥለው እርምጃ የስርዓቱን የሙቀት መስፈርቶች ማስላት ነው። ንድፍ አውጪው ሁለት የተለያዩ ሁኔታዎችን, በጣም መጥፎውን እና እውነተኛውን ሁኔታ ግምት ውስጥ ማስገባት አለበት. ለከፋ ሁኔታ ስሌት የሚመከር ነው ምክንያቱም ይህ ውጤት የበለጠ የደህንነት ልዩነት ስለሚያስገኝ እና ስርዓቱ እንደማይሳካ ስለሚያረጋግጥ ነው. በ MOSFET የውሂብ ሉህ ላይ ሊታወቁ የሚገባቸው አንዳንድ ልኬቶችም አሉ; እንደ በታሸገው መሳሪያ እና በአከባቢው ሴሚኮንዳክተር መገናኛ መካከል ያለው የሙቀት መከላከያ እና ከፍተኛው የመገናኛ ሙቀት.

 

የመሳሪያው መጋጠሚያ የሙቀት መጠን ከከፍተኛው የአካባቢ ሙቀት እና የሙቀት መቋቋም እና የኃይል መበታተን ምርት ጋር እኩል ነው (የማገናኛ ሙቀት = ከፍተኛ የአካባቢ ሙቀት + [የሙቀት መቋቋም × የኃይል ማባከን])። ከዚህ እኩልታ የስርዓቱ ከፍተኛው የኃይል ብክነት ሊፈታ ይችላል, ይህም በፍቺው ከ I2 x RDS (ON) ጋር እኩል ነው. ሰራተኞቹ በመሳሪያው ውስጥ የሚያልፍ ከፍተኛውን የጅረት መጠን ወስነዋል, RDS (ON) ለተለያዩ ሙቀቶች ሊሰላ ይችላል. ከቀላል የሙቀት ሞዴሎች ጋር በሚገናኝበት ጊዜ ንድፍ አውጪው የሴሚኮንዳክተር መስቀለኛ መንገድ / የመሳሪያ መያዣ እና የጉዳይ / አከባቢን የሙቀት አቅም ግምት ውስጥ ማስገባት አስፈላጊ ነው. ማለትም የታተመው የወረዳ ሰሌዳ እና እሽጉ ወዲያውኑ እንዳይሞቁ ይፈለጋል.

ብዙውን ጊዜ, PMOSFET, ጥገኛ diode ይኖራል, የ diode ተግባር ምንጭ-ፍሳሽ በግልባጭ ግንኙነት ለመከላከል ነው, ለ PMOS, NMOS ላይ ያለው ጥቅም በውስጡ ማብራት ቮልቴጅ 0 ሊሆን ይችላል, እና ቮልቴጅ መካከል ያለውን ቮልቴጅ ልዩነት. የ DS ቮልቴጅ ብዙ አይደለም, በሁኔታ ላይ ያለው NMOS ቪጂኤስ ከመነሻው የበለጠ እንዲሆን ይጠይቃል, ይህም ወደ መቆጣጠሪያው ቮልቴጅ ከሚያስፈልገው ቮልቴጅ የበለጠ ነው, እና አላስፈላጊ ችግሮች ሊኖሩ ይችላሉ. PMOS ለሚከተሉት ሁለት አፕሊኬሽኖች እንደ መቆጣጠሪያ መቀየሪያ ተመርጧል።

 

የመሳሪያው መጋጠሚያ የሙቀት መጠን ከከፍተኛው የአካባቢ ሙቀት እና የሙቀት መቋቋም እና የኃይል መበታተን ምርት ጋር እኩል ነው (የማገናኛ ሙቀት = ከፍተኛ የአካባቢ ሙቀት + [የሙቀት መቋቋም × የኃይል ማባከን])። ከዚህ እኩልታ የስርዓቱ ከፍተኛው የኃይል ብክነት ሊፈታ ይችላል, ይህም በፍቺው ከ I2 x RDS (ON) ጋር እኩል ነው. ንድፍ አውጪው በመሳሪያው ውስጥ የሚያልፍ ከፍተኛውን ጅረት ወስኖታል, RDS (ON) ለተለያዩ ሙቀቶች ሊሰላ ይችላል. ከቀላል የሙቀት ሞዴሎች ጋር በሚገናኝበት ጊዜ ንድፍ አውጪው የሴሚኮንዳክተር መስቀለኛ መንገድ / የመሳሪያ መያዣ እና የጉዳይ / አከባቢን የሙቀት አቅም ግምት ውስጥ ማስገባት አስፈላጊ ነው. ማለትም የታተመው የወረዳ ሰሌዳ እና እሽጉ ወዲያውኑ እንዳይሞቁ ይፈለጋል.

ብዙውን ጊዜ, PMOSFET, ጥገኛ diode ይኖራል, የ diode ተግባር ምንጭ-ፍሳሽ በግልባጭ ግንኙነት ለመከላከል ነው, ለ PMOS, NMOS ላይ ያለው ጥቅም በውስጡ ማብራት ቮልቴጅ 0 ሊሆን ይችላል, እና ቮልቴጅ መካከል ያለውን ቮልቴጅ ልዩነት. የ DS ቮልቴጅ ብዙ አይደለም, በሁኔታ ላይ ያለው NMOS ቪጂኤስ ከመነሻው የበለጠ እንዲሆን ይጠይቃል, ይህም ወደ መቆጣጠሪያው ቮልቴጅ ከሚያስፈልገው ቮልቴጅ የበለጠ ነው, እና አላስፈላጊ ችግሮች ሊኖሩ ይችላሉ. PMOS ለሚከተሉት ሁለት አፕሊኬሽኖች እንደ መቆጣጠሪያ መቀየሪያ ተመርጧል።

ይህንን ወረዳ ስንመለከት፣ የመቆጣጠሪያ ሲግናል PGC V4.2 ሃይል ለP_GPRS አቅርቧል ወይም አለመስጠት ይቆጣጠራል። ይህ የወረዳ, ምንጭ እና እዳሪ ተርሚናሎች በግልባጭ ጋር አልተገናኘም, R110 እና R113 R110 ቁጥጥር በር የአሁኑ በጣም ትልቅ አይደለም, R113 መደበኛ ያለውን በር ይቆጣጠራል R113 ፑል-እስከ እንደ PMOS, ውስጥ መኖር. , ነገር ግን ደግሞ ቁጥጥር ሲግናል ላይ ፑል-አፕ ሆኖ ሊታይ ይችላል, ጊዜ MCU ውስጣዊ ካስማዎች እና ፑል አፕ, ማለትም, ውፅዓት ክፍት-የፍሳሽ ጊዜ ክፍት-ፍሳሽ ውፅዓት, እና PMOS መንዳት አይችልም ጊዜ. ጠፍቷል, በዚህ ጊዜ, ወደ ውጭ ቮልቴጅ የተሰጠው መሳብ አስፈላጊ ነው, ስለዚህ resistor R113 ሁለት ሚና ይጫወታል. መጎተቱን ለመስጠት ውጫዊ ቮልቴጅ ያስፈልገዋል, ስለዚህ resistor R113 ሁለት ሚናዎችን ይጫወታል. r110 ያነሰ ሊሆን ይችላል, ወደ 100 ohms ደግሞ ይችላል.