የኃይል ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች በኢንዱስትሪ, በፍጆታ, በወታደራዊ እና በሌሎች መስኮች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ, እና ከፍተኛ ስልታዊ አቀማመጥ አላቸው. የኃይል መሣሪያዎችን አጠቃላይ ሥዕል ከሥዕል እንይ፡-
የኃይል ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች እንደ የወረዳ ምልክቶች ቁጥጥር መጠን ወደ ሙሉ ዓይነት ፣ ከፊል-ቁጥጥር ዓይነት እና ከቁጥጥር ውጭ በሆነ ዓይነት ሊከፋፈሉ ይችላሉ። ወይም እንደ የመንዳት ዑደት ምልክት ባህሪያት, በቮልቴጅ የሚመራ ዓይነት, የአሁኑን አይነት, ወዘተ.
| ምደባ | ዓይነት | የተወሰነ የኃይል ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች |
| የኤሌክትሪክ ምልክቶችን መቆጣጠር | በከፊል ቁጥጥር የሚደረግበት ዓይነት | SCR |
| ሙሉ ቁጥጥር | GTO፣GTR፣MOSFET፣IGBT | |
| መቆጣጠር የማይቻል | የኃይል ዳዮድ | |
| የማሽከርከር ምልክት ባህሪያት | በቮልቴጅ የሚነዳ አይነት | IGBT፣ MOSFET፣ SITH |
| የአሁኑ የሚነዳ አይነት | SCR፣ GTO፣ GTR | |
| ውጤታማ የምልክት ሞገድ ቅርጽ | የልብ ምት ቀስቅሴ አይነት | SCR፣ GTO |
| የኤሌክትሮኒክስ መቆጣጠሪያ ዓይነት | GTR፣ MOSFET፣IGBT | |
| በአሁኑ ጊዜ የሚሸከሙ ኤሌክትሮኖች የሚሳተፉባቸው ሁኔታዎች | ባይፖላር መሳሪያ | የኃይል ዳዮድ፣ SCR፣ GTO፣ GTR፣ BSIT፣ BJT |
| Unipolar መሣሪያ | MOSFET፣ ተቀመጥ | |
| የተዋሃደ መሳሪያ | MCT፣ IGBT፣ SITH እና IGCT |
የተለያዩ የኃይል ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች እንደ ቮልቴጅ, የአሁኑ አቅም, የመነካካት አቅም እና መጠን ያሉ የተለያዩ ባህሪያት አሏቸው. በተጨባጭ ጥቅም ላይ በሚውልበት ጊዜ, ተስማሚ መሳሪያዎችን በተለያዩ መስኮች እና ፍላጎቶች መሰረት መምረጥ ያስፈልጋል.
ሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ ከተወለደበት ጊዜ ጀምሮ በሦስት ትውልዶች ቁሳዊ ለውጦች ውስጥ አልፏል. እስካሁን ድረስ በሲ የተወከለው የመጀመሪያው ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ አሁንም በዋናነት በኃይል ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎች መስክ ጥቅም ላይ ይውላል።
| ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁስ | ባንድጋፕ (ኢቪ) | የማቅለጫ ነጥብ (ኬ) | ዋና መተግበሪያ | |
| 1 ኛ ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች | Ge | 1.1 | 1221 | ዝቅተኛ ቮልቴጅ, ዝቅተኛ ድግግሞሽ, መካከለኛ ኃይል ትራንዚስተሮች, photodetectors |
| የ 2 ኛ ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች | Si | 0.7 | በ1687 ዓ.ም | |
| የ 3 ኛ ትውልድ ሴሚኮንዳክተር ቁሶች | ጋአስ | 1.4 | 1511 | ማይክሮዌቭ, ሚሊሜትር ሞገድ መሳሪያዎች, ብርሃን ሰጪ መሳሪያዎች |
| ሲሲ | 3.05 | 2826 | 1. ከፍተኛ ሙቀት, ከፍተኛ-ድግግሞሽ, ጨረር-ተከላካይ ከፍተኛ-ኃይል መሳሪያዎች 2. ሰማያዊ, ግሬድ, ቫዮሌት ብርሃን-አመንጪ ዳዮዶች, ሴሚኮንዳክተር ሌዘር | |
| ጋኤን | 3.4 | በ1973 ዓ.ም | ||
| አይን | 6.2 | 2470 | ||
| C | 5.5 | 3800 | ||
| ZnO | 3.37 | 2248 | ||
በከፊል ቁጥጥር የሚደረግባቸው እና ሙሉ በሙሉ ቁጥጥር የሚደረግባቸው የኃይል መሣሪያዎች ባህሪዎችን ጠቅለል ያድርጉ።
| የመሳሪያ ዓይነት | SCR | ጂቲአር | MOSFET | IGBT |
| የመቆጣጠሪያ አይነት | የልብ ምት ቀስቅሴ | የአሁኑ ቁጥጥር | የቮልቴጅ ቁጥጥር | የፊልም ማእከል |
| ራስን መዝጋት መስመር | የመጓጓዣ መዘጋት | ራስን የሚዘጋ መሳሪያ | ራስን የሚዘጋ መሳሪያ | ራስን የሚዘጋ መሳሪያ |
| የስራ ድግግሞሽ | 1 ኪኸ | 30 ኪኸ | 20 kHz-Mhz | 40 ኪኸ |
| የመንዳት ኃይል | ትንሽ | ትልቅ | ትንሽ | ትንሽ |
| ኪሳራዎችን መቀየር | ትልቅ | ትልቅ | ትልቅ | ትልቅ |
| የማስተላለፊያ መጥፋት | ትንሽ | ትንሽ | ትልቅ | ትንሽ |
| የቮልቴጅ እና የአሁኑ ደረጃ | 最大 | ትልቅ | ዝቅተኛ | ተጨማሪ |
| የተለመዱ መተግበሪያዎች | መካከለኛ ድግግሞሽ induction ማሞቂያ | UPS ድግግሞሽ መቀየሪያ | የኃይል አቅርቦትን መቀየር | UPS ድግግሞሽ መቀየሪያ |
| ዋጋ | ዝቅተኛው | ዝቅ ያለ | መሃል ላይ | በጣም ውድ |
| የመምራት ማስተካከያ ውጤት | አላቸው | አላቸው | ምንም | አላቸው |
MOSFETsን ይወቁ
MOSFET ከፍተኛ የግብአት መከላከያ፣ ዝቅተኛ ጫጫታ እና ጥሩ የሙቀት መረጋጋት አለው፤ እሱ ቀላል የማምረት ሂደት እና ጠንካራ ጨረር አለው ፣ ስለሆነም ብዙውን ጊዜ በአምፕለር ወረዳዎች ወይም በመቀያየር ወረዳዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል ።
(1) ዋና የመምረጫ መለኪያዎች፡- የፍሳሽ-ምንጭ ቮልቴጅ VDS (ቮልቴጅ መቋቋም)፣ መታወቂያ ቀጣይነት ያለው የፍሳሽ ፍሰት፣ RDS (በርቷል) በተከላካይነት ላይ፣ የሲስ ግቤት አቅም (መገናኛ አቅም)፣ የጥራት ደረጃ FOM=Ron*Qg፣ወዘተ
(2) በተለያዩ ሂደቶች መሠረት በ TrenchMOS የተከፋፈለ ነው: ትሬንች MOSFET, በዋነኛነት በ 100 ቮ ውስጥ ባለው ዝቅተኛ ቮልቴጅ ውስጥ; SGT (Split Gate) MOSFET: የተከፈለ በር MOSFET, በዋናነት በመካከለኛ እና ዝቅተኛ ቮልቴጅ በ 200V ውስጥ; SJ MOSFET፡ ሱፐር መጋጠሚያ MOSFET፣ በዋናነት በከፍተኛ የቮልቴጅ መስክ 600-800V;
በመቀያየር የኃይል አቅርቦት ውስጥ, እንደ ክፍት የውሃ ዑደት, የፍሳሽ ማስወገጃው ከተጫነው ጭነት ጋር ተያይዟል, እሱም ክፍት-ፍሳሽ ይባላል. በክፍት ፍሳሽ ዑደት ውስጥ, የቮልቴጅ መጠኑ ምንም ያህል የተገናኘ ቢሆንም, የጭነት አሁኑን ማብራት እና ማጥፋት ይቻላል. ተስማሚ የአናሎግ መቀየሪያ መሳሪያ ነው. ይህ የ MOSFET መርህ እንደ መቀየሪያ መሳሪያ ነው።
ከገበያ ድርሻ አንፃር፣ MOSFETs ሁሉም ከሞላ ጎደል በዋና ዋና ዓለም አቀፍ አምራቾች እጅ ውስጥ የተከማቹ ናቸው። ከነሱ መካከል, Infineon በ 2015 IR (የአሜሪካን ኢንተርናሽናል ሪክቲፋየር ኩባንያ) አግኝቷል እና የኢንዱስትሪ መሪ ሆኗል. ኦን ሴሚኮንዳክተር በተጨማሪም በሴፕቴምበር 2016 የፌርቻይልድ ሴሚኮንዳክተር ግዢን አጠናቋል።የገበያው ድርሻ ወደ ሁለተኛ ደረጃ ዘልሏል፣ከዚያም የሽያጭ ደረጃዎች ሬኔሳ፣ቶሺባ፣አይደብሊውሲሲ፣ኤስቲ፣ቪሻይ፣አንሺ፣ማግና፣ወዘተ.
ዋና ዋና MOSFET ብራንዶች ወደ ብዙ ተከታታይ ተከፍለዋል፡ አሜሪካዊ፣ ጃፓንኛ እና ኮሪያኛ።
የአሜሪካ ተከታታይ: Infineon, IR, Fairchild, ON Semiconductor, ST, TI, PI, AOS, ወዘተ.;
ጃፓንኛ: Toshiba, Renesas, ROHM, ወዘተ.
የኮሪያ ተከታታይ፡ ማግና፣ ኬኢሲ፣ AUK፣ ሞሪና ሂሮሺ፣ ሺናን፣ ኪያ
MOSFET ጥቅል ምድቦች
በ PCB ሰሌዳ ላይ በተጫነበት መንገድ ሁለት ዋና ዋና የ MOSFET ፓኬጆች አሉ-plug-in (በሆል በኩል) እና ላዩን mount (Surface Mount)። .
የተሰኪው አይነት ማለት የ MOSFET ፒን በፒሲቢ ቦርዱ መጫኛ ቀዳዳዎች ውስጥ በማለፍ ከ PCB ሰሌዳ ጋር ይጣበቃል ማለት ነው። የተለመዱ plug-in ጥቅሎች የሚያካትቱት፡ ባለሁለት መስመር ውስጥ ጥቅል (ዲአይፒ)፣ ትራንዚስተር ዝርዝር ጥቅል (TO) እና የፒን ግሪድ ድርድር ጥቅል (PGA) ነው።
ተሰኪ ማሸጊያ
የገጽታ ማፈናጠጥ የ MOSFET ፒን እና የሙቀት መበታተን ፍላጅ በፒሲቢ ቦርድ ወለል ላይ ባለው ንጣፍ ላይ የሚጣበቁበት ነው። የተለመዱ የገጽታ መጫኛ ጥቅሎች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡- ትራንዚስተር ዝርዝር (D-PAK)፣ ትንንሽ መስመር ትራንዚስተር (SOT)፣ የትንሽ ዝርዝር ጥቅል (SOP)፣ ባለአራት ጠፍጣፋ ፓኬጅ (QFP)፣ የፕላስቲክ እርሳስ ቺፕ ተሸካሚ (PLCC)፣ ወዘተ።
የወለል መጫኛ ጥቅል
በቴክኖሎጂ እድገት፣ እንደ ማዘርቦርድ እና ግራፊክስ ካርዶች ያሉ PCB ቦርዶች በአሁኑ ጊዜ ያነሰ እና ያነሰ ቀጥተኛ plug-in ማሸጊያዎችን ይጠቀማሉ፣ እና ተጨማሪ የገጽታ mount ማሸጊያዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ።
1. ባለሁለት መስመር ውስጥ ጥቅል (DIP)
የ DIP ጥቅል ሁለት ረድፎች ፒን ያለው ሲሆን ከዲአይፒ መዋቅር ጋር ወደ ቺፕ ሶኬት ማስገባት ያስፈልጋል። የመነሻ ዘዴው ኤስዲአይፒ (Shrink DIP) ነው፣ እሱም የመቀነሱ ድርብ መስመር ጥቅል ነው። የፒን ጥግግት ከ DIP በ6 እጥፍ ይበልጣል።
የዲአይፒ ማሸጊያ መዋቅር ቅጾች የሚከተሉትን ያጠቃልላሉ-ባለብዙ-ንብርብር ሴራሚክ ባለሁለት-ላይ-መስመር DIP ፣ ባለአንድ ንብርብር ሴራሚክ ባለ ሁለት መስመር DIP ፣ የእርሳስ ፍሬም DIP (የመስታወት-ሴራሚክ ማተሚያ ዓይነትን ጨምሮ ፣ የፕላስቲክ ሽፋን መዋቅር ዓይነት ፣ የሴራሚክ ዝቅተኛ-የሚቀልጥ ብርጭቆ) አይነት) ወዘተ የዲአይፒ ማሸጊያ ባህሪው የፒሲቢ ቦርዶችን በቀዳዳ መገጣጠም በቀላሉ መገንዘብ እና ከማዘርቦርድ ጋር ጥሩ ተኳሃኝነት ያለው መሆኑ ነው።
ይሁን እንጂ የማሸጊያው ቦታ እና ውፍረቱ በአንጻራዊነት ትልቅ ስለሆነ እና ፒኖቹ በመሰካት እና በማራገፍ ሂደት በቀላሉ ስለሚበላሹ አስተማማኝነቱ ደካማ ነው። በተመሳሳይ ጊዜ በሂደቱ ተጽእኖ ምክንያት የፒን ቁጥር በአጠቃላይ ከ 100 አይበልጥም. ስለዚህ በኤሌክትሮኒካዊ ኢንዱስትሪ ውስጥ በከፍተኛ ውህደት ሂደት ውስጥ የዲአይፒ ማሸጊያዎች ቀስ በቀስ ከታሪክ ደረጃ ወጥተዋል.
2. ትራንዚስተር አውትላይን ጥቅል (TO)
እንደ TO-3P፣ TO-247፣ TO-92፣ TO-92L፣ TO-220፣ TO-220F፣ TO-251፣ ወዘተ ያሉ ቀደምት የማሸጊያ ዝርዝሮች ሁሉም የተሰኪ ማሸጊያ ንድፍ ናቸው።
TO-3P/247፡ ለመካከለኛ ከፍተኛ ቮልቴጅ እና ለከፍተኛ ወቅታዊ MOSFETዎች በብዛት ጥቅም ላይ የሚውል የማሸጊያ ቅጽ ነው። ምርቱ ከፍተኛ የመቋቋም ችሎታ እና ጠንካራ ብልሽት የመቋቋም ባህሪዎች አሉት። .
TO-220/220F: TO-220F ሙሉ በሙሉ የፕላስቲክ ፓኬጅ ነው, እና በራዲያተሩ ላይ ሲጭኑ መከላከያ ፓድ መጨመር አያስፈልግም; TO-220 ከመካከለኛው ፒን ጋር የተገናኘ የብረት ሉህ አለው, እና ራዲያተሩን በሚጭኑበት ጊዜ መከላከያ ፓድ ያስፈልጋል. የእነዚህ ሁለት ጥቅል ቅጦች MOSFETs ተመሳሳይ መልክ ያላቸው እና በተለዋዋጭነት ጥቅም ላይ ሊውሉ ይችላሉ። .
TO-251፡ ይህ የታሸገ ምርት በዋናነት ወጪን ለመቀነስ እና የምርት መጠንን ለመቀነስ ያገለግላል። በዋናነት መካከለኛ ቮልቴጅ እና ከፍተኛ ጅረት ከ 60A በታች እና ከፍተኛ ቮልቴጅ ከ 7N በታች ባሉ አካባቢዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. .
TO-92: ይህ ፓኬጅ ወጪዎችን ለመቀነስ ለዝቅተኛ-ቮልቴጅ MOSFET (አሁን ከ 10A በታች, ከ 60 ቮ በታች ቮልቴጅ መቋቋም) እና ከፍተኛ-ቮልቴጅ 1N60/65 ብቻ ጥቅም ላይ ይውላል.
ከቅርብ ዓመታት ወዲህ በፕላግ ማሸግ ሂደት ከፍተኛ የመገጣጠም ዋጋ እና ዝቅተኛ የሙቀት መበታተን አፈፃፀም ለፓች-አይነት ምርቶች ፣በላይኛው ተራራ ገበያ ውስጥ ያለው ፍላጎት እየጨመረ ሄዷል ፣ይህም የ TO ማሸጊያዎችን እድገት አስከትሏል ። ወደ ላይ ላዩን ተራራ ማሸጊያ.
TO-252 (D-PAK ተብሎም ይጠራል) እና TO-263 (D2PAK) ሁለቱም የገጽታ ተራራ ጥቅሎች ናቸው።
ወደ ጥቅል ምርት መልክ
TO252/D-PAK የፕላስቲክ ቺፕ ጥቅል ነው፣ እሱም በተለምዶ ሃይል ትራንዚስተሮች እና የቮልቴጅ ማረጋጊያ ቺፖችን ለማሸግ ያገለግላል። አሁን ካሉት ዋና ዋና ፓኬጆች አንዱ ነው። MOSFET ይህንን የማሸጊያ ዘዴ በመጠቀም ሶስት ኤሌክትሮዶች፣ በር (ጂ)፣ ፍሳሽ (ዲ) እና ምንጭ (S) አሉት። የፍሳሽ ማስወገጃ (D) ፒን ተቆርጧል እና ጥቅም ላይ አይውልም. በምትኩ, በጀርባው ላይ ያለው የሙቀት ማጠራቀሚያ እንደ ፍሳሽ (ዲ) ጥቅም ላይ ይውላል, እሱም በቀጥታ ከ PCB ጋር ይጣበቃል. በአንድ በኩል, ትላልቅ ጅረቶችን ለማውጣት ጥቅም ላይ ይውላል, በሌላ በኩል ደግሞ ሙቀትን በ PCB በኩል ያስወግዳል. ስለዚህ, በ PCB ላይ ሶስት የ D-PAK ንጣፎች አሉ, እና የፍሳሽ ማስወገጃ (ዲ) ንጣፍ ትልቅ ነው. የማሸጊያው ዝርዝር መግለጫዎች እንደሚከተለው ናቸው-
TO-252/D-PAK የጥቅል መጠን ዝርዝሮች
TO-263 የ TO-220 ተለዋጭ ነው። በዋናነት የተነደፈው የምርት ቅልጥፍናን እና የሙቀት መጠንን ለማሻሻል ነው. እጅግ በጣም ከፍተኛ የአሁኑን እና ቮልቴጅን ይደግፋል. ከ 150A በታች እና ከ 30 ቮ በላይ በሆኑ መካከለኛ-ቮልቴጅ ከፍተኛ-አሁን ባለው MOSFETs ውስጥ በጣም የተለመደ ነው። ከ D2PAK (TO-263AB) በተጨማሪ ከ TO263-2፣TO263-3፣TO263-5፣TO263-7 እና ሌሎችም ከ TO-263 በታች የሆኑ ቅጦችን ያጠቃልላል ይህም በዋነኝነት በተለያየ የፒን ብዛት እና ርቀት ምክንያት ነው። .
TO-263/D2PAK የጥቅል መጠን መግለጫs
3. የፒን ፍርግርግ ድርድር ጥቅል (PGA)
ከ PGA (Pin Grid Array Package) ቺፕ ውስጥ እና ውጪ በርካታ የካሬ ድርድር ፒን አሉ። እያንዳንዱ የካሬ ድርድር ፒን በቺፑ ዙሪያ በተወሰነ ርቀት ላይ ይዘጋጃል። በፒን ብዛት ላይ በመመስረት ከ 2 እስከ 5 ክበቦች ሊፈጠር ይችላል. በመጫን ጊዜ ቺፑን ወደ ልዩ የ PGA ሶኬት ማስገባት ብቻ ነው. ቀላል መሰኪያ እና ማራገፍ እና ከፍተኛ አስተማማኝነት ጥቅሞች አሉት, እና ከከፍተኛ ድግግሞሽ ጋር መላመድ ይችላል.
PGA ጥቅል ቅጥ
አብዛኛዎቹ የቺፕ ንጣፎች ከሴራሚክ ማቴሪያሎች የተሠሩ ናቸው, እና አንዳንዶቹ እንደ ማሸጊያው ልዩ የፕላስቲክ ሙጫ ይጠቀማሉ. በቴክኖሎጂ ረገድ የፒን ማእከላዊ ርቀት ብዙውን ጊዜ 2.54 ሚሜ ሲሆን የፒን ቁጥር ከ 64 እስከ 447 ይደርሳል የዚህ ዓይነቱ ማሸጊያ ባህሪ አነስተኛ የማሸጊያ ቦታ (መጠን) አነስተኛ የኃይል ፍጆታ (አፈፃፀም) ነው. ) መቋቋም ይችላል, እና በተቃራኒው. ይህ የቺፕስ የመጠቅለያ ዘዴ በመጀመሪያዎቹ ቀናት በብዛት የተለመደ ነበር፣ እና በአብዛኛው እንደ ሲፒዩዎች ያሉ ከፍተኛ ኃይል ያላቸውን ምርቶች ለማሸግ ይውል ነበር። ለምሳሌ, Intel's 80486 እና Pentium ሁሉም ይህንን የማሸጊያ ዘይቤ ይጠቀማሉ; በ MOSFET አምራቾች ዘንድ በሰፊው ተቀባይነት የለውም።
4. አነስተኛ አውትላይን ትራንዚስተር ጥቅል (SOT)
SOT (Small Out-line Transistor) የ patch አይነት አነስተኛ ሃይል ትራንዚስተር ፓኬጅ ሲሆን በዋናነት SOT23፣ SOT89፣ SOT143፣ SOT25 (ማለትም SOT23-5)፣ ወዘተ SOT323፣ SOT363/SOT26 (ማለትም SOT23-6) እና ሌሎች አይነቶች የተወሰደ፣ መጠናቸው ከ TO ጥቅሎች ያነሱ ናቸው።
SOT ጥቅል አይነት
SOT23 በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውለው ትራንዚስተር ፓኬጅ በሶስት ክንፍ ቅርጽ ያላቸው ፒን ማለትም ሰብሳቢ፣ኤሚተር እና ቤዝ ያለው ሲሆን እነዚህም በክፍሉ ረጅም ጎን በሁለቱም በኩል ተዘርዝረዋል። ከነሱ መካከል ኤሚተር እና መሰረቱ በአንድ በኩል ናቸው. ዝቅተኛ ኃይል ባላቸው ትራንዚስተሮች፣ የመስክ ኢፌክት ትራንዚስተሮች እና የተቀናጁ ትራንዚስተሮች ከተቃዋሚ አውታረ መረቦች ጋር የተለመዱ ናቸው። ጥሩ ጥንካሬ አላቸው ነገር ግን ደካማ የመሸጥ አቅም አላቸው. መልክው ከታች በስእል (ሀ) ይታያል.
SOT89 በትራንዚስተሩ በአንደኛው በኩል የተከፋፈሉ ሦስት አጫጭር ፒኖች አሉት። ሌላኛው ጎን ሙቀትን የማስወገድ አቅምን ለመጨመር ከመሠረቱ ጋር የተገናኘ የብረት ሙቀት ማጠራቀሚያ ነው. በሲሊኮን ሃይል ወለል ተራራ ትራንዚስተሮች ውስጥ የተለመደ ነው እና ለከፍተኛ የኃይል አፕሊኬሽኖች ተስማሚ ነው. መልክው ከታች በስእል (ለ) ይታያል. .
SOT143 ከሁለቱም በኩል የሚመሩ አራት አጭር የክንፍ ቅርጽ ያላቸው ፒኖች አሉት። የፒን ሰፊው ጫፍ ሰብሳቢው ነው. ይህ ዓይነቱ ጥቅል በከፍተኛ-ድግግሞሽ ትራንዚስተሮች ውስጥ የተለመደ ነው, እና መልክው ከታች በስእል (ሐ) ይታያል. .
SOT252 ከፍተኛ ኃይል ያለው ትራንዚስተር ሲሆን ከአንድ ጎን ሶስት ፒን ያለው ሲሆን መካከለኛው ፒን ደግሞ አጭር እና ሰብሳቢ ነው። በሌላኛው ጫፍ ላይ ካለው ትልቁ ፒን ጋር ይገናኙ፣ እሱም ለሙቀት መበታተን የሚሆን የመዳብ ሉህ ነው፣ እና መልኩ ከዚህ በታች በስእል (መ) እንደሚታየው።
የጋራ SOT ጥቅል መልክ ንጽጽር
ባለአራት ተርሚናል SOT-89 MOSFET በተለምዶ በማዘርቦርድ ላይ ይውላል። የእሱ ዝርዝር መግለጫዎች እና ልኬቶች እንደሚከተለው ናቸው-
SOT-89 MOSFET መጠን መግለጫዎች (አሃድ፡ ሚሜ)
5. አነስተኛ የውጤት ጥቅል (SOP)
SOP (ትንንሽ የውጭ መስመር ጥቅል) SOL ወይም DFP ተብሎ ከሚጠራው የገጽታ ተራራ ማሸጊያዎች አንዱ ነው። ፒኖቹ ከጥቅሉ በሁለቱም በኩል በሲጋል ክንፍ ቅርጽ (L ቅርጽ) ይሳላሉ. ቁሳቁሶቹ ፕላስቲክ እና ሴራሚክ ናቸው. የ SOP ማሸጊያ ደረጃዎች SOP-8, SOP-16, SOP-20, SOP-28, ወዘተ ያካትታሉ ከ SOP በኋላ ያለው ቁጥር የፒን ቁጥርን ያመለክታል. አብዛኞቹ MOSFET SOP ፓኬጆች የ SOP-8 ዝርዝሮችን ይቀበላሉ። ኢንደስትሪው ብዙ ጊዜ "P"ን በመተው SO(ትንሽ ዉጭ መስመር) በሚል አህጽሮታል።
SOP-8 ጥቅል መጠን
SO-8 በመጀመሪያ የተሰራው በPHILIP ኩባንያ ነው። በፕላስቲክ የታሸገ ነው, ምንም የሙቀት ማባከን የታችኛው ሳህን የለውም, እና ደካማ ሙቀት ማባከን አለው. በአጠቃላይ አነስተኛ ኃይል ላላቸው MOSFETs ያገለግላል። በኋላ ፣ እንደ TSOP (ቀጭን ትንሽ ጥቅል ጥቅል) ፣ VSOP (በጣም ትንሽ ጥቅል) ፣ SSOP (Shrink SOP) ፣ TSSOP (ቀጭን ሽሪንክ SOP) ወዘተ ያሉ መደበኛ ዝርዝሮች ቀስ በቀስ የተገኙ ናቸው ። ከነሱ መካከል TSOP እና TSSOP በ MOSFET ማሸጊያዎች ውስጥ በብዛት ጥቅም ላይ ይውላሉ።
ለMOSFETs በብዛት ጥቅም ላይ የሚውለው ከኤስኦፒ የተገኙ ዝርዝሮች
6. ባለአራት ጠፍጣፋ ጥቅል (QFP)
በ QFP (የፕላስቲክ ኳድ ጠፍጣፋ ጥቅል) ጥቅል ውስጥ በቺፕ ፒን መካከል ያለው ርቀት በጣም ትንሽ ነው እና ፒኖቹ በጣም ቀጭን ናቸው። በአጠቃላይ በትላልቅ ወይም እጅግ በጣም ግዙፍ የተቀናጁ ወረዳዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል, እና የፒን ብዛት በአጠቃላይ ከ 100 በላይ ነው. በዚህ ቅጽ ውስጥ የታሸጉ ቺፖችን ቺፑን ወደ ማዘርቦርድ ለመሸጥ የኤስኤምቲ ወለል መጫኛ ቴክኖሎጂን መጠቀም አለባቸው. ይህ የማሸጊያ ዘዴ አራት ዋና ዋና ባህሪያት አሉት: ① በ PCB የወረዳ ሰሌዳዎች ላይ ሽቦን ለመጫን ለ SMD ወለል መጫኛ ቴክኖሎጂ ተስማሚ ነው; ② ለከፍተኛ ድግግሞሽ አጠቃቀም ተስማሚ ነው; ③ ለመሥራት ቀላል እና ከፍተኛ አስተማማኝነት አለው; ④ በቺፕ አካባቢ እና በማሸጊያው ቦታ መካከል ያለው ጥምርታ ትንሽ ነው። ልክ እንደ PGA ማሸጊያ ዘዴ, ይህ የማሸጊያ ዘዴ ቺፑን በፕላስቲክ ፓኬጅ ውስጥ ይሸፍነዋል እና ቺፑ በጊዜው በሚሰራበት ጊዜ የሚፈጠረውን ሙቀት ማስወገድ አይችልም. የ MOSFET አፈፃፀም መሻሻልን ይገድባል; እና የፕላስቲክ ማሸጊያው ራሱ የመሳሪያውን መጠን ይጨምራል, ይህም ሴሚኮንዳክተሮችን ለማልማት የሚያስፈልጉትን መስፈርቶች አያሟላም ቀላል, ቀጭን, አጭር እና ትንሽ. በተጨማሪም, የዚህ ዓይነቱ የማሸጊያ ዘዴ በአንድ ቺፕ ላይ የተመሰረተ ነው, ይህም ዝቅተኛ የምርት ቅልጥፍና እና ከፍተኛ የመጠቅለያ ዋጋ ችግሮች አሉት. ስለዚህ QFP በዲጂታል አመክንዮ LSI ወረዳዎች እንደ ማይክሮፕሮሰሰር/የበረት አደራደር ለመጠቀም የበለጠ አመቺ ሲሆን እንዲሁም እንደ VTR ሲግናል ሂደት እና የድምጽ ሲግናል ፕሮሰሲንግ ያሉ የአናሎግ LSI ወረዳ ምርቶችን ለማሸግ ተስማሚ ነው።
7, ያለ እርሳስ (QFN) ባለአራት ጠፍጣፋ ጥቅል
የQFN (Quad Flat Non-leaded) ጥቅል በአራቱም በኩል የኤሌክትሮዶች መገናኛዎች አሉት። እርሳሶች ስለሌሉ የመትከያው ቦታ ከ QFP ያነሰ እና ቁመቱ ከ QFP ያነሰ ነው. ከነሱ መካከል ሴራሚክ QFN ደግሞ LCC (Leadless Chip Carriers) ተብሎም ይጠራል፣ እና አነስተኛ ዋጋ ያለው ፕላስቲክ QFN በመስታወት epoxy resin printed substrate base ቁስ በመጠቀም ፕላስቲክ LCC፣ PCLC፣ P-LCC፣ ወዘተ. ቴክኖሎጂ በትንሽ ንጣፍ መጠን ፣ በትንሽ መጠን እና በፕላስቲክ እንደ ማተሚያ ቁሳቁስ። QFN በዋናነት ለተቀናጀ የወረዳ ማሸጊያዎች ጥቅም ላይ ይውላል፣ እና MOSFET ጥቅም ላይ አይውልም። ነገር ግን ኢንቴል የተቀናጀ ሾፌር እና MOSFET መፍትሄ ስላቀረበ፣ DrMOSን በ QFN-56 ጥቅል ጀምሯል ("56" በቺፑ ጀርባ ላይ ያሉትን 56 የግንኙነት ፒኖች ያመለክታል)።
የ QFN ፓኬጅ ልክ እንደ እጅግ በጣም ቀጭኑ ትንሽ የውጤት ጥቅል (TSSOP) ተመሳሳይ ውጫዊ የእርሳስ ውቅር እንዳለው ልብ ሊባል የሚገባው ሲሆን መጠኑ ግን ከ TSSOP 62% ያነሰ ነው። በ QFN ሞዴሊንግ መረጃ መሰረት የሙቀት አፈፃፀሙ ከ TSSOP ማሸጊያዎች በ55% ከፍ ያለ ሲሆን የኤሌክትሪክ አፈፃፀሙ (ኢንደክሽን እና አቅም) ከ TSSOP ማሸጊያዎች በ 60% እና በ 30% ከፍ ያለ ነው። ትልቁ ጉዳቱ ለመጠገን አስቸጋሪ ነው.
DrMOS በ QFN-56 ጥቅል
ባሕላዊ ዲስኩር የዲሲ/ዲሲ የደረጃ ወደ ታች መቀያየር የኃይል አቅርቦቶች ለከፍተኛ የኃይል ጥግግት መስፈርቶችን ሊያሟሉ አይችሉም፣ ወይም የፓራሲቲክ ፓራሜትር ተፅእኖዎችን በከፍተኛ የመቀያየር ድግግሞሽ መፍታት አይችሉም። በቴክኖሎጂ ፈጠራ እና እድገት፣ ባለብዙ ቺፕ ሞጁሎችን ለመገንባት አሽከርካሪዎችን እና MOSFETዎችን ማዋሃድ እውን ሆኗል። ይህ የመዋሃድ ዘዴ ብዙ ቦታን ለመቆጠብ እና የኃይል ፍጆታ እፍጋትን ይጨምራል. በአሽከርካሪዎች እና በ MOSFET ማመቻቸት እውን ሆኗል። የኃይል ብቃት እና ከፍተኛ ጥራት ያለው የዲሲ ጅረት፣ ይህ DrMOS የተቀናጀ ሾፌር አይሲ ነው።
Renesas 2 ኛ ትውልድ DrMOS
የ QFN-56 እርሳስ የሌለው ጥቅል የ DrMOS የሙቀት መከላከያን በጣም ዝቅተኛ ያደርገዋል; ከውስጥ ሽቦ ትስስር እና የመዳብ ቅንጥብ ንድፍ ጋር, ውጫዊ PCB ሽቦን መቀነስ ይቻላል, በዚህም ኢንዳክሽን እና ተቃውሞ ይቀንሳል. በተጨማሪም ፣ ጥቅም ላይ የዋለው የጥልቅ ቻናል ሲሊኮን MOSFET ሂደት የመቀየሪያ ፣ የመቀየሪያ እና የበር ክፍያ ኪሳራዎችን በእጅጉ ሊቀንስ ይችላል ። ከተለያዩ ተቆጣጣሪዎች ጋር ተኳሃኝ ነው፣ የተለያዩ የአሠራር ሁነታዎችን ማሳካት ይችላል፣ እና ንቁ የደረጃ ልወጣ ሁነታን APS (Auto Phase Switching) ይደግፋል። ከQFN እሽግ በተጨማሪ የሁለትዮሽ ጠፍጣፋ-ሊድ ማሸጊያ (ዲኤፍኤን) በተለያዩ የኦን ሴሚኮንዳክተር አካላት በስፋት ጥቅም ላይ የዋለ አዲስ የኤሌክትሮኒክስ ማሸግ ሂደት ነው። ከQFN ጋር ሲነጻጸር፣ DFN በሁለቱም በኩል ከሊድ የሚወጡ ኤሌክትሮዶች ያነሱ ናቸው።
8. ፕላስቲክ መሪ ቺፕ ተሸካሚ (PLCC)
PLCC (የፕላስቲክ ኳድ ጠፍጣፋ ጥቅል) አራት ማዕዘን ቅርፅ ያለው እና ከዲአይፒ ጥቅል በጣም ያነሰ ነው። በዙሪያው ፒን ያለው 32 ፒን አለው። ፒኖቹ ከጥቅሉ አራት ጎኖች በቲ-ቅርጽ ይመራሉ. የፕላስቲክ ምርት ነው. የፒን ማእከላዊ ርቀት 1.27 ሚሜ ሲሆን የፒን ቁጥር ከ 18 እስከ 84 ይደርሳል. የጄ-ቅርጽ ያለው ፒን በቀላሉ የማይበላሹ እና ከ QFP ይልቅ ለመስራት ቀላል ናቸው, ነገር ግን ከተጣበቁ በኋላ የእይታ ምርመራ በጣም ከባድ ነው. የ PLCC ማሸጊያ የኤስኤምቲ ወለል መጫኛ ቴክኖሎጂን በመጠቀም በፒሲቢ ላይ ሽቦን ለመጫን ተስማሚ ነው። የአነስተኛ መጠን እና ከፍተኛ አስተማማኝነት ጥቅሞች አሉት. የ PLCC ማሸጊያ በአንፃራዊነት የተለመደ ነው እና በሎጂክ LSI ፣ DLD (ወይም የፕሮግራም አመክንዮ መሳሪያ) እና ሌሎች ወረዳዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። ይህ የማሸጊያ ቅጽ በእናትቦርድ ባዮስ ውስጥ ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል፣ ነገር ግን በአሁኑ ጊዜ በ MOSFETs ውስጥ ብዙም የተለመደ አይደለም።
ለዋና ኢንተርፕራይዞች ማጠቃለል እና ማሻሻል
ዝቅተኛ የቮልቴጅ እና ከፍተኛ የአሁን ጊዜ በሲፒዩዎች የእድገት አዝማሚያ ምክንያት፣ MOSFETs ትልቅ የውጤት ጅረት፣ ዝቅተኛ የመቋቋም አቅም፣ ዝቅተኛ የሙቀት ማመንጨት፣ ፈጣን የሙቀት መበታተን እና አነስተኛ መጠን እንዲኖራቸው ያስፈልጋል። የ MOSFET አምራቾች የቺፕ ማምረቻ ቴክኖሎጂን እና ሂደቶችን ከማሻሻል በተጨማሪ የማሸጊያ ቴክኖሎጂን ማሻሻል ቀጥለዋል። ከመደበኛ ገጽታ ዝርዝሮች ጋር ተኳሃኝነትን መሠረት በማድረግ አዲስ የማሸጊያ ቅርጾችን ያቀርባሉ እና ለሚያዘጋጁት አዲስ ፓኬጆች የንግድ ምልክት ስሞችን ይመዘግባሉ።
1. ሬኔሳስ WPAK፣ LFPAK እና LFPAK-I ጥቅሎች
WPAK በ Renesas የተገነባ ከፍተኛ የሙቀት ጨረር ጥቅል ነው። የዲ-PAK ፓኬጅ በመኮረጅ የቺፕ ሙቀት ማጠቢያው ከማዘርቦርድ ጋር በመገጣጠም ሙቀቱ በማዘርቦርድ በኩል ስለሚሰራጭ ትንሹ ጥቅል WPAK የዲ-PAK የውጤት ጅረት ላይ መድረስ ይችላል። WPAK-D2 የወልና ኢንዳክሽንን ለመቀነስ ሁለት ከፍተኛ/ዝቅተኛ MOSFETዎችን ያጠቃልላል።
Renesas WPAK ጥቅል መጠን
LFPAK እና LFPAK-I ከኤስኦ-8 ጋር ተኳሃኝ የሆኑ በሬኔሳ የተዘጋጁ ሌሎች ሁለት ትናንሽ ቅጽ-አክተር ጥቅሎች ናቸው። LFPAK ከD-PAK ጋር ተመሳሳይ ነው፣ነገር ግን ከD-PAK ያነሰ ነው። LFPAK-i በሙቀት ማጠቢያው ውስጥ ሙቀትን ለማስወገድ የሙቀት ማጠቢያውን ወደ ላይ ያስቀምጣል.
Renesas LFPAK እና LFPAK-I ጥቅሎች
2. Vishay Power-PAK እና Polar-PAK ማሸጊያ
ፓወር-PAK በቪሻይ ኮርፖሬሽን የተመዘገበ የ MOSFET ጥቅል ስም ነው። Power-PAK ሁለት መመዘኛዎችን ያካትታል-Power-PAK1212-8 እና Power-PAK SO-8.
Vishay ፓወር-PAK1212-8 ጥቅል
Vishay Power-PAK SO-8 ጥቅል
ዋልታ PAK ባለ ሁለት ጎን የሙቀት መጥፋት ያለው ትንሽ ጥቅል ሲሆን ከቪሻይ ዋና ማሸጊያ ቴክኖሎጂዎች አንዱ ነው። የዋልታ PAK ከተለመደው የሶ-8 ጥቅል ጋር ተመሳሳይ ነው። በሁለቱም የጥቅሉ የላይኛው እና የታችኛው ክፍል ላይ የመበታተን ነጥቦች አሉት. በጥቅሉ ውስጥ ሙቀትን ማከማቸት ቀላል አይደለም እና የአሁኑን የኦፕሬሽን ጅረት ጥንካሬ ከ SO-8 ሁለት እጥፍ ከፍ ሊያደርግ ይችላል. በአሁኑ ጊዜ ቪሻይ የፖላር PAK ቴክኖሎጂን ለSTMicroelectronics ፍቃድ ሰጥቷል።
Vishay ዋልታ PAK ጥቅል
3. Onsemi SO-8 እና WDFN8 ጠፍጣፋ እርሳስ ፓኬጆች
ኦን ሴሚኮንዳክተር ሁለት ዓይነት ጠፍጣፋ-ሊድ MOSFETዎችን የሠራ ሲሆን ከእነዚህም መካከል SO-8 ተኳሃኝ የሆነው ጠፍጣፋ እርሳስ በብዙ ሰሌዳዎች ጥቅም ላይ ይውላል። በሴሚኮንዳክተር አዲስ የተጀመረው NVMx እና NVTx ሃይል MOSFETs የኮንክሪት ኪሳራዎችን ለመቀነስ የታመቀ DFN5 (SO-8FL) እና WDFN8 ፓኬጆችን ይጠቀማሉ። እንዲሁም የአሽከርካሪዎችን ኪሳራ ለመቀነስ ዝቅተኛ QG እና አቅምን ያሳያል።
በሴሚኮንዳክተር SO-8 ጠፍጣፋ የእርሳስ ጥቅል
በሴሚኮንዳክተር WDFN8 ጥቅል ላይ
4. NXP LFPAK እና QLPAK ማሸግ
NXP (የቀድሞ ፊሊፕስ) የ SO-8 ማሸጊያ ቴክኖሎጂን ወደ LFPAK እና QLPAK አሻሽሏል። ከነሱ መካከል, LFPAK በዓለም ላይ በጣም አስተማማኝ ኃይል SO-8 ጥቅል እንደሆነ ይቆጠራል; QLPAK አነስተኛ መጠን ያለው እና ከፍተኛ ሙቀትን የማስወገድ ውጤታማነት ባህሪያት አሉት. ከተራው SO-8 ጋር ሲነጻጸር፣ QLPAK የፒሲቢ ቦርድ ቦታ 6*5ሚሜ ይይዛል እና የሙቀት መከላከያ 1.5k/W አለው።
NXP LPAK ጥቅል
NXP QLPAK ማሸግ
4. ST ሴሚኮንዳክተር PowerSO-8 ጥቅል
የSTMicroelectronics ሃይል MOSFET ቺፕ ማሸጊያ ቴክኖሎጂዎች SO-8፣ PowerSO-8፣ PowerFLAT፣ DirectFET፣ PolarPAK፣ ወዘተ ይገኙበታል።ከነሱ መካከል Power SO-8 የተሻሻለ የ SO-8 ስሪት ነው። በተጨማሪም, PowerSO-10, PowerSO-20, TO-220FP, H2PAK-2 እና ሌሎች ጥቅሎች አሉ.
STMicroelectronics ኃይል SO-8 ጥቅል
5. Fairchild Semiconductor Power 56 ጥቅል
ፓወር 56 የ Farichild ብቸኛ ስም ነው፣ እና ኦፊሴላዊ ስሙ DFN5×6 ነው። የማሸጊያው ቦታ በተለምዶ ከሚጠቀመው TSOP-8 ጋር ይነጻጸራል፣ እና ቀጭኑ ፓኬጅ የመለዋወጫ ክፍተት ቁመትን ይቆጥባል፣ እና ከታች ያለው Thermal-Pad ንድፍ የሙቀት መቋቋምን ይቀንሳል። ስለዚህ, ብዙ የኃይል መሳሪያዎች አምራቾች DFN5 × 6 ን ዘርግተዋል.
Fairchild Power 56 ጥቅል
6. ዓለም አቀፍ Rectifier (IR) ቀጥተኛ FET ጥቅል
ዳይሬክት ኤፍኢቲ በ SO-8 ወይም በትንሽ አሻራ ቀልጣፋ የላይኛው ማቀዝቀዣ ያቀርባል እና ለኤሲ-ዲሲ እና ለዲሲ-ዲሲ የሃይል ልወጣ አፕሊኬሽኖች በኮምፒውተሮች፣ ላፕቶፖች፣ ቴሌኮሙኒኬሽን እና የሸማች ኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች ተስማሚ ነው። የDirectFET ብረታ ብረት ኮንስትራክሽን ባለ ሁለት ጎን የሙቀት መበታተንን ያቀርባል፣ ይህም አሁን ያለውን ከፍተኛ-ድግግሞሽ የዲሲ-ዲሲ ባክ መለወጫዎችን የመቆጣጠር አቅሞችን ከመደበኛ የፕላስቲክ ስፔክትሬትድ ፓኬጆች ጋር በማነፃፀር በእጥፍ ይጨምራል። የዳይሬክት ኤፍኢቲ ፓኬጅ በተቃራኒው የተገጠመ አይነት ሲሆን የፍሳሽ ማስወገጃው (D) የሙቀት መስመሮው ወደ ላይ የሚመለከት እና በብረት ሼል የተሸፈነ ሲሆን በዚህም ሙቀቱ ይጠፋል. ቀጥተኛ የኤፍኢቲ ማሸግ የሙቀት መበታተንን በእጅጉ ያሻሽላል እና በጥሩ የሙቀት ስርጭት አነስተኛ ቦታ ይወስዳል።
ማጠቃለል
ወደፊት የኤሌክትሮኒክስ የማኑፋክቸሪንግ ኢንዱስትሪ እጅግ በጣም ቀጭን፣ ሚኒቴራይዜሽን፣ ዝቅተኛ የቮልቴጅ እና ከፍተኛ ጅረት አቅጣጫ እየጎለበተ ሲሄድ፣ የ MOSFET ገጽታ እና የውስጥ ማሸጊያ መዋቅርም ከማኑፋክቸሪንግ ልማት ፍላጎቶች ጋር በተሻለ ሁኔታ ለመላመድ ይለወጣል። ኢንዱስትሪ. በተጨማሪም የኤሌክትሮኒካዊ አምራቾችን የመምረጫ ገደብ ዝቅ ለማድረግ የ MOSFET ልማት አዝማሚያ በሞጁላላይዜሽን እና በስርዓተ-ደረጃ ማሸጊያው ላይ ያለው አዝማሚያ ይበልጥ ግልጽ እየሆነ ይሄዳል, እና ምርቶች እንደ አፈፃፀም እና ወጪ ካሉ ከበርካታ ልኬቶች በተቀናጀ መንገድ ያድጋሉ. . ጥቅል ለMOSFET ምርጫ አስፈላጊ ከሆኑት ዋቢ ምክንያቶች አንዱ ነው። የተለያዩ የኤሌክትሮኒካዊ ምርቶች የተለያዩ የኤሌክትሪክ መስፈርቶች አሏቸው፣ እና የተለያዩ የመጫኛ አካባቢዎች እንዲሁ ለማሟላት ተዛማጅ የመጠን ዝርዝሮችን ይፈልጋሉ። በእውነተኛ ምርጫ, በአጠቃላይ መርህ መሰረት በእውነተኛ ፍላጎቶች መሰረት ውሳኔው መደረግ አለበት. አንዳንድ የኤሌክትሮኒክስ ስርዓቶች በ PCB መጠን እና በውስጣዊ ቁመት የተገደቡ ናቸው. ለምሳሌ, የመገናኛ ስርዓቶች ሞጁል የኃይል አቅርቦቶች ብዙውን ጊዜ በከፍታ ገደቦች ምክንያት DFN5 * 6 እና DFN3 * 3 ፓኬጆችን ይጠቀማሉ; በአንዳንድ የኤሲሲሲ የሃይል አቅርቦቶች፣ እጅግ በጣም ቀጭን ዲዛይኖች ወይም በሼል ውስንነት ምክንያት TO220 የታሸጉ ሃይል MOSFETsን ለመሰብሰብ ተስማሚ ናቸው። በዚህ ጊዜ ፒኖቹ በቀጥታ ወደ ሥሩ ውስጥ ሊገቡ ይችላሉ, ይህም ለ TO247 የታሸጉ ምርቶች ተስማሚ አይደለም; አንዳንድ እጅግ በጣም ቀጫጭን ዲዛይኖች የመሳሪያውን ፒኖች ታጥፈው ጠፍጣፋ እንዲሆኑ ይፈልጋሉ፣ ይህም የMOSFET ምርጫን ውስብስብነት ይጨምራል።
MOSFET እንዴት እንደሚመረጥ
አንድ መሐንዲስ በአንድ ወቅት የ MOSFET ዳታ ሉህ የመጀመሪያ ገጽ ላይ ፈጽሞ አይቶ እንደማያውቅ ነግሮኛል ምክንያቱም "ተግባራዊ" መረጃው በሁለተኛው ገጽ እና ከዚያ በላይ ብቻ ነው. በMOSFET የውሂብ ሉህ ላይ ያለው እያንዳንዱ ገጽ ማለት ይቻላል ለዲዛይነሮች ጠቃሚ መረጃ ይይዛል። ነገር ግን በአምራቾች የቀረበውን መረጃ እንዴት እንደሚተረጉም ሁልጊዜ ግልጽ አይደለም.
ይህ መጣጥፍ የተወሰኑትን የMOSFETs ቁልፍ መመዘኛዎች፣ በውሂብ ሉህ ላይ እንዴት እንደተገለጹ እና እነሱን ለመረዳት የሚያስፈልግዎትን ግልጽ ምስል ይዘረዝራል። ልክ እንደ አብዛኛዎቹ የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች፣ MOSFETs በሙቀት መጠን ይጎዳሉ። ስለዚህ የተጠቀሱትን አመልካቾች የሚተገበሩበትን የሙከራ ሁኔታዎችን መረዳት አስፈላጊ ነው. እንዲሁም በ"ምርት መግቢያ" ላይ የሚያዩዋቸው ጠቋሚዎች "ከፍተኛ" ወይም "የተለመዱ" እሴቶች መሆናቸውን ለመረዳት በጣም አስፈላጊ ነው ምክንያቱም አንዳንድ የውሂብ ሉሆች ግልፅ ስላላደረጉት ነው።
የቮልቴጅ ደረጃ
MOSFETን የሚወስነው ተቀዳሚ ባህሪው የፍሳሽ-ምንጭ ቮልቴጅ VDS ወይም "የውሃ ፍሳሽ ማስወገጃ ቮልቴጅ" ነው, ይህም MOSFET ምንም ጉዳት ሳይደርስበት ሊቋቋመው የሚችለው ከፍተኛው የቮልቴጅ በሩ በአጭር ጊዜ ወደ ምንጩ እና ወደ ፍሳሽ ማስወገጃው ሲዞር ነው. 250μA ነው። . VDS "ፍፁም ከፍተኛ ቮልቴጅ በ 25 ° ሴ" ተብሎም ይጠራል, ነገር ግን ይህ ፍፁም ቮልቴጅ በሙቀት ላይ የተመሰረተ መሆኑን ማስታወስ አስፈላጊ ነው, እና በመረጃ ወረቀቱ ውስጥ ብዙውን ጊዜ "VDS የሙቀት መጠን" አለ. እንዲሁም ከፍተኛው VDS የዲሲ ቮልቴጅ እና በወረዳው ውስጥ ሊኖሩ የሚችሉ ማንኛውም የቮልቴጅ ፍጥነቶች እና ሞገዶች መሆኑን መረዳት አለቦት። ለምሳሌ የ 30 ቮ መሳሪያ በ 30 ቮ ሃይል ከ 100mV, 5ns spike ጋር ከተጠቀሙ, ቮልቴጁ ከመሳሪያው ፍፁም ከፍተኛ ገደብ ይበልጣል እና መሳሪያው ወደ አቫላንቼ ሁነታ ሊገባ ይችላል. በዚህ ሁኔታ የ MOSFET አስተማማኝነት ሊረጋገጥ አይችልም. በከፍተኛ ሙቀቶች, የሙቀት መጠኑ የብልሽት ቮልቴጅን በእጅጉ ሊለውጥ ይችላል. ለምሳሌ፣ አንዳንድ የN-channel MOSFETs የቮልቴጅ መጠን 600V አወንታዊ የሙቀት መጠን አለን። ወደ ከፍተኛ የመገናኛ ሙቀት መጠን ሲቃረቡ፣ የሙቀት መጠኑ እነዚህ MOSFETs እንደ 650V MOSFETs እንዲመስሉ ያደርጋል። የብዙ የ MOSFET ተጠቃሚዎች የንድፍ ህጎች ከ10% እስከ 20% የሚደርስ የዋጋ ቅነሳ ያስፈልጋቸዋል። በአንዳንድ ዲዛይኖች ውስጥ ትክክለኛው የብልሽት ቮልቴጅ በ 25 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ውስጥ ካለው ዋጋ ከ 5% እስከ 10% ከፍ ያለ መሆኑን ግምት ውስጥ በማስገባት ተጓዳኝ ጠቃሚ የንድፍ ህዳግ ለትክክለኛው ንድፍ ይጨመራል, ይህም ለዲዛይን በጣም ጠቃሚ ነው. ለ MOSFET ትክክለኛ ምርጫ እኩል አስፈላጊ የሆነው የበር-ምንጭ ቮልቴጅ ቪጂኤስ በመምራት ሂደት ውስጥ ያለውን ሚና መረዳት ነው። ይህ ቮልቴጅ በተሰጠው ከፍተኛ RDS (ላይ) ሁኔታ ውስጥ የ MOSFET ሙሉ እንቅስቃሴን የሚያረጋግጥ ቮልቴጅ ነው. ለዚህም ነው በተቃውሞ ላይ ያለው ተቃውሞ ሁልጊዜ ከ VGS ደረጃ ጋር የሚዛመደው, እና መሳሪያው ሊበራ የሚችለው በዚህ ቮልቴጅ ብቻ ነው. አስፈላጊ የንድፍ መዘዝ የ RDS(ላይ) ደረጃን ለማግኘት ከሚውለው ዝቅተኛ VGS ባነሰ ቮልቴጅ MOSFET ን ሙሉ በሙሉ ማብራት አይችሉም። ለምሳሌ MOSFETን በ3.3V ማይክሮ መቆጣጠሪያ ለማሽከርከር፣ MOSFETን በVGS=2.5V ወይም ከዚያ በታች ማብራት መቻል አለቦት።
በተቃውሞ ላይ፣ የበር ክፍያ እና "የብቃት ምስል"
የMOSFET መቋቋም ሁልጊዜ በአንድ ወይም ከዚያ በላይ በር-ወደ-ምንጭ ቮልቴጅ ይወሰናል። ከፍተኛው RDS(በርቷል) ገደብ ከተለመደው እሴት ከ20% እስከ 50% ከፍ ሊል ይችላል። ከፍተኛው የRDS(በር) ወሰን ብዙውን ጊዜ በ25°C መገናኛ ሙቀት ላይ ያለውን ዋጋ ያመለክታል። በስእል 1 ላይ እንደሚታየው ከፍ ባለ የሙቀት መጠን፣ RDS(በርቷል) ከ30% ወደ 150% ሊጨምር ይችላል። በጣም ትክክለኛ ዘዴ.
ምስል 1 RDS(በርቷል) ከከፍተኛው የስራ ሙቀት ከ30% እስከ 150% ባለው የሙቀት መጠን ይጨምራል
በተቃውሞ ላይ ለሁለቱም N-channel እና P-channel MOSFETs በጣም አስፈላጊ ነው። የኃይል አቅርቦቶችን በሚቀይሩበት ጊዜ Qg የኃይል አቅርቦቶችን ለመቀየር ለሚጠቀሙባቸው N-channel MOSFETs ቁልፍ የመምረጫ መስፈርት ነው ምክንያቱም Qg በመቀየር ኪሳራ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። እነዚህ ኪሳራዎች ሁለት ተጽእኖዎች አሏቸው፡ አንደኛው MOSFET ማብራትና ማጥፋትን የሚነካ የመቀየሪያ ጊዜ ነው። ሌላው በእያንዳንዱ የመቀያየር ሂደት ውስጥ የበሩን አቅም ለመሙላት የሚያስፈልገው ኃይል ነው. ማስታወስ ያለብዎት አንድ ነገር Qg በጌት-ምንጭ ቮልቴጅ ላይ የተመሰረተ ነው, ምንም እንኳን ዝቅተኛ Vgs መጠቀም የመቀያየር ኪሳራዎችን ቢቀንስም. አፕሊኬሽኖችን ለመቀየር የታቀዱ MOSFETዎችን በፍጥነት ለማነጻጸር እንደመሆኖ ዲዛይነሮች ብዙውን ጊዜ RDS(በር) ለኮንዳክሽን ኪሳራዎች እና ኪሣራዎችን ለመቀየር Qg፡ RDS(on) xQgን ያቀፈ ነጠላ ቀመር ይጠቀማሉ። ይህ "የብቃት አሃዝ" (FOM) የመሳሪያውን አፈጻጸም ጠቅለል አድርጎ ያሳያል እና MOSFET ዎች ከተለመዱት ወይም ከፍተኛ እሴቶች አንፃር እንዲነፃፀሩ ያስችላቸዋል። በመሳሪያዎች ላይ ትክክለኛ ንፅፅርን ለማረጋገጥ፣ ተመሳሳዩ VGS ለ RDS(on) እና Qg ጥቅም ላይ መዋሉን እና የተለመዱ እና ከፍተኛ እሴቶች በህትመቱ ውስጥ እንዳይቀላቀሉ ማድረግ አለብዎት። የታችኛው FOM አፕሊኬሽኖችን በመቀየር የተሻለ አፈጻጸም ይሰጥዎታል፣ ግን ዋስትና የለውም። በጣም ጥሩው የንፅፅር ውጤት ሊገኝ የሚችለው በእውነተኛ ወረዳ ውስጥ ብቻ ነው ፣ እና በአንዳንድ ሁኔታዎች ወረዳው ለእያንዳንዱ MOSFET በጥሩ ሁኔታ ማስተካከል ያስፈልገው ይሆናል። ደረጃ የተሰጠው የአሁኑ እና የኃይል ብክነት፣ በተለያዩ የፍተሻ ሁኔታዎች ላይ በመመስረት፣ አብዛኛዎቹ MOSFETዎች በመረጃ ወረቀቱ ውስጥ አንድ ወይም ከዚያ በላይ ተከታታይ የፍሳሽ ፍሰት አላቸው። ደረጃው በተጠቀሰው የጉዳይ ሙቀት (ለምሳሌ TC=25°C) ወይም የአካባቢ ሙቀት (ለምሳሌ TA=25°C) መሆኑን ለማወቅ የመረጃ ወረቀቱን በጥንቃቄ ማየት ይፈልጋሉ። ከእነዚህ እሴቶች ውስጥ የትኛው በጣም አስፈላጊ ነው በመሣሪያው ባህሪያት እና አተገባበር ላይ ይወሰናል (ስእል 2 ይመልከቱ).
ምስል 2 ሁሉም ፍፁም ከፍተኛ የአሁኑ እና የኃይል ዋጋዎች እውነተኛ ውሂብ ናቸው
በእጅ በሚያዙ መሳሪያዎች ውስጥ ለሚጠቀሙት አነስተኛ የወለል መጫኛ መሳሪያዎች በጣም አስፈላጊው የአሁኑ ደረጃ በ 70 ዲግሪ ሴልሺየስ የሙቀት መጠን ሊሆን ይችላል. ለትልቅ መሳሪያዎች የሙቀት ማጠራቀሚያዎች እና የግዳጅ አየር ማቀዝቀዣዎች, በ TA=25 ℃ ያለው ደረጃ አሁን ካለው ሁኔታ ጋር ሊቀራረብ ይችላል. ለአንዳንድ መሳሪያዎች ዳይ ከጥቅሉ ወሰኖች የበለጠ ከፍተኛውን የመገናኛ ሙቀት መጠን የበለጠ የአሁኑን ማስተናገድ ይችላል። በአንዳንድ የውሂብ ሉሆች ውስጥ፣ ይህ "ዳይ-የተገደበ" የአሁኑ ደረጃ ለ "ጥቅል-የተገደበ" የአሁኑ ደረጃ ተጨማሪ መረጃ ነው ፣ ይህም ስለ ዳይ ጥንካሬ ሀሳብ ይሰጥዎታል። ተመሳሳይነት ያለው ግምት ለቀጣይ የኃይል ብክነት ይሠራል, ይህም በሙቀት ላይ ብቻ ሳይሆን በሰዓቱ ላይም ይወሰናል. አንድ መሳሪያ በ PD=4W ለ10 ሰከንድ በTA=70℃ ያለማቋረጥ ሲሰራ አስቡት። "ቀጣይ" የሚባለው የጊዜ ቆይታ በMOSFET ፓኬጅ መሰረት ይለያያል፣ስለዚህ ከ10 ሰከንድ ከ100 ሰከንድ ወይም ከ10 ደቂቃ በኋላ የሀይል ብክነት ምን እንደሚመስል ለማየት ከዳታ ሉህ ላይ የተለመደውን የሙቀት ጊዜያዊ ንክኪ እቅድ መጠቀም ትፈልጋለህ። . በስእል 3 ላይ እንደሚታየው የዚህ ልዩ መሣሪያ የሙቀት መከላከያ ከ10 ሰከንድ ምት በኋላ ያለው የሙቀት መጠን 0.33 ያህል ነው፣ ይህ ማለት አንዴ ፓኬጁ ከ10 ደቂቃ በኋላ የሙቀት ሙሌት ከደረሰ በኋላ የመሣሪያው ሙቀት ከ4W ይልቅ 1.33W ብቻ ነው። . ምንም እንኳን የመሳሪያው ሙቀት የማስወገጃ አቅም በጥሩ ማቀዝቀዣ ውስጥ ወደ 2W ገደማ ሊደርስ ይችላል.
ምስል 3 የኃይል ምት በሚተገበርበት ጊዜ የ MOSFET የሙቀት መቋቋም
እንዲያውም MOSFETን እንዴት እንደሚመርጡ በአራት ደረጃዎች ልንከፍለው እንችላለን።
የመጀመሪያው እርምጃ N ቻናል ወይም ፒ ቻናል ይምረጡ
ለንድፍዎ ትክክለኛውን መሳሪያ ለመምረጥ የመጀመሪያው እርምጃ N-channel ወይም P-channel MOSFET ለመጠቀም መወሰን ነው. በተለመደው የኃይል አፕሊኬሽን ውስጥ, MOSFET ከመሬት ጋር ሲገናኝ እና ጭነቱ ከዋናው ቮልቴጅ ጋር ሲገናኝ, MOSFET ዝቅተኛ-ጎን ማብሪያ / ማጥፊያ ይሠራል. በዝቅተኛ-ጎን ማብሪያ / ማጥፊያ ውስጥ, መሳሪያውን ለማጥፋት ወይም ለማብራት የሚያስፈልገውን ቮልቴጅ ግምት ውስጥ በማስገባት N-channel MOSFETs ጥቅም ላይ መዋል አለበት. MOSFET ከአውቶቡስ ጋር ሲገናኝ እና ወደ መሬት ሲጫን, ባለ ከፍተኛ ጎን መቀየሪያ ጥቅም ላይ ይውላል. P-channel MOSFETs አብዛኛውን ጊዜ በዚህ ቶፖሎጂ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ ይህ ደግሞ በቮልቴጅ አንፃፊ ግምት ምክንያት ነው። ለመተግበሪያዎ ትክክለኛውን መሳሪያ ለመምረጥ መሳሪያውን ለመንዳት የሚያስፈልገውን ቮልቴጅ እና በንድፍዎ ውስጥ ለመስራት ቀላሉ መንገድ መወሰን አለብዎት. ቀጣዩ ደረጃ አስፈላጊውን የቮልቴጅ መጠን መወሰን ነው, ወይም መሳሪያው ሊቋቋመው የሚችለውን ከፍተኛ ቮልቴጅ. የቮልቴጅ መጠን ከፍ ባለ መጠን የመሳሪያው ዋጋ ከፍ ያለ ነው. በተግባራዊ ልምድ, ደረጃ የተሰጠው ቮልቴጅ ከዋናው ቮልቴጅ ወይም የአውቶቡስ ቮልቴጅ የበለጠ መሆን አለበት. ይህ MOSFET እንዳይወድቅ በቂ ጥበቃ ያደርጋል። MOSFET ን በሚመርጡበት ጊዜ ከውኃ ማፍሰሻ ወደ ምንጩ ሊቋቋመው የሚችለውን ከፍተኛውን የቮልቴጅ መጠን ማለትም ከፍተኛውን VDS መወሰን ያስፈልጋል. አንድ MOSFET ከፍተኛው የቮልቴጅ የሙቀት መጠን ለውጦችን መቋቋም እንደሚችል ማወቅ አስፈላጊ ነው. ንድፍ አውጪዎች በጠቅላላው የአሠራር የሙቀት መጠን ላይ የቮልቴጅ ልዩነቶችን መሞከር አለባቸው. ደረጃ የተሰጠው ቮልቴጅ ወረዳው እንደማይሳካ ለማረጋገጥ ይህንን ልዩነት ለመሸፈን በቂ ህዳግ ሊኖረው ይገባል. የንድፍ መሐንዲሶች ግምት ውስጥ መግባት ያለባቸው ሌሎች የደህንነት ጉዳዮች እንደ ሞተሮች ወይም ትራንስፎርመሮች ያሉ ኤሌክትሮኒክስ በመቀያየር የሚቀሰቀሱትን የቮልቴጅ ሽግግር ያካትታሉ። ደረጃ የተሰጣቸው ቮልቴጅ ለተለያዩ አፕሊኬሽኖች ይለያያሉ; በተለምዶ፣ 20V ለተንቀሳቃሽ መሳሪያዎች፣ 20-30V ለ FPGA ሃይል አቅርቦቶች፣ እና 450-600V ለ 85-220VAC መተግበሪያዎች።
ደረጃ 2፡ ደረጃ የተሰጠውን የአሁኑን መጠን ይወስኑ
ሁለተኛው እርምጃ የ MOSFET የአሁኑን ደረጃ መምረጥ ነው። በወረዳው አወቃቀሩ ላይ በመመስረት, ይህ ደረጃ የተሰጠው ጅረት በሁሉም ሁኔታዎች ውስጥ ጭነቱ ሊቋቋመው የሚችል ከፍተኛው ፍሰት መሆን አለበት. ከቮልቴጅ ሁኔታ ጋር በሚመሳሰል መልኩ ዲዛይነር የተመረጠው MOSFET ይህንን የአሁኑን ደረጃ መቋቋም እንደሚችል ማረጋገጥ አለበት, ምንም እንኳን ስርዓቱ የአሁኑን ሹልቶች በሚፈጥርበት ጊዜ. ከግምት ውስጥ የሚገቡት ሁለቱ ወቅታዊ ሁኔታዎች ቀጣይነት ያለው ሁነታ እና የልብ ምት (pulse spike) ናቸው። በተከታታይ የማስተላለፊያ ሁነታ፣ MOSFET የተረጋጋ ሁኔታ ላይ ነው፣ አሁኑኑ ያለማቋረጥ በመሳሪያው ውስጥ ይፈስሳል። የልብ ምት (pulse spike) በመሳሪያው ውስጥ የሚፈሰውን ትልቅ ሞገድ (ወይም ስፒክ ጅረት) ያመለክታል። በእነዚህ ሁኔታዎች ውስጥ ያለው ከፍተኛው ጅረት ከተወሰነ በኋላ ይህን ከፍተኛውን ጅረት ለመቆጣጠር የሚያስችል መሳሪያ መምረጥ ብቻ ነው። ደረጃ የተሰጠውን ጅረት ከመረጡ በኋላ የኮንዳክሽን ኪሳራ እንዲሁ ማስላት አለበት። በተጨባጭ ሁኔታዎች, MOSFET ጥሩ መሳሪያ አይደለም, ምክንያቱም በሂደቱ ውስጥ የኤሌክትሪክ ኃይል ማጣት ስለሚኖር, ይህም የመቀነስ መጥፋት ይባላል. MOSFET "ሲበራ" እንደ ተለዋዋጭ ተቃዋሚ ይሠራል፣ እሱም በመሳሪያው RDS(ON) የሚወሰን እና በሙቀት መጠን በከፍተኛ ሁኔታ ይለወጣል። የመሳሪያው የኃይል መጥፋት በ Iload2 × RDS (በርቷል) ሊሰላ ይችላል. በተቃውሞው ላይ ያለው የሙቀት መጠን ስለሚቀያየር የኃይል መጥፋትም በተመጣጣኝ ሁኔታ ይለወጣል. በ MOSFET ላይ ያለው የቮልቴጅ VGS ከፍ ባለ መጠን RDS (ON) አነስተኛ ይሆናል; በተቃራኒው፣ RDS(ON) ከፍ ያለ ይሆናል። ለስርዓቱ ዲዛይነር, ይህ በስርዓተ-ቮልቴጅ ላይ በመመስረት የንግድ ልውውጥ የሚመጣበት 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 መለኪያዎች ልዩነቶች በአምራቹ የቀረበው የቴክኒካዊ መረጃ ሉህ ውስጥ ይገኛሉ. ቴክኖሎጂ በመሳሪያ ባህሪያት ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል, ምክንያቱም አንዳንድ ቴክኖሎጂዎች ከፍተኛውን VDS ሲጨምሩ RDS (ON) ይጨምራሉ. ለእንደዚህ አይነት ቴክኖሎጂ, VDS እና RDS (ON) ለመቀነስ ካሰቡ, የቺፑን መጠን መጨመር አለብዎት, በዚህም የተመጣጠነ ጥቅል መጠን እና ተዛማጅ የልማት ወጪዎችን ይጨምራሉ. በኢንዱስትሪው ውስጥ የቺፕ መጠን መጨመርን ለመቆጣጠር የሚሞክሩ በርካታ ቴክኖሎጂዎች አሉ ፣ ከእነዚህም ውስጥ በጣም አስፈላጊው የቻናል እና የኃይል መሙያ ቴክኖሎጂዎች ናቸው። በትሬንች ቴክኖሎጂ ውስጥ፣ በዋፈር ውስጥ ጥልቅ ቦይ ውስጥ ተገብቷል፣ አብዛኛውን ጊዜ ለዝቅተኛ ቮልቴጅ የተጠበቀው፣ በተቃውሞ ላይ ያለውን RDS(ON) ለመቀነስ። በ RDS (ON) ላይ ከፍተኛውን የቪዲኤስ ተጽእኖን ለመቀነስ በእድገቱ ሂደት ውስጥ የኤፒታክሲያል የእድገት አምድ / ማሳከክ ሂደት ጥቅም ላይ ውሏል. ለምሳሌ፣ ፌርቻይልድ ሴሚኮንዳክተር ለ RDS(ON) ቅነሳ ተጨማሪ የማኑፋክቸሪንግ ደረጃዎችን የሚጨምር ሱፐርፌት የሚባል ቴክኖሎጂ ሠርቷል። ይህ በ RDS (ON) ላይ ማተኮር አስፈላጊ ነው ምክንያቱም የመደበኛ MOSFET ብልሽት ቮልቴጅ እየጨመረ ሲሄድ RDS(ON) በከፍተኛ መጠን ይጨምራል እና ወደ ሞት መጠን መጨመር ያመራል። የSuperFET ሂደት በRDS(ON) እና በዋፈር መጠን መካከል ያለውን የግንኙነቱን ግንኙነት ወደ መስመራዊ ግንኙነት ይለውጠዋል። በዚህ መንገድ የSuperFET መሳሪያዎች እስከ 600V የሚደርስ የቮልቴጅ ብልሽት ቢኖራቸውም እንኳ በትንንሽ የሞት መጠን ጥሩ ዝቅተኛ RDS(ON) ማግኘት ይችላሉ። ውጤቱም የቫፈር መጠን እስከ 35% ሊቀንስ ይችላል. ለዋና ተጠቃሚዎች ይህ ማለት የጥቅል መጠንን በእጅጉ ይቀንሳል ማለት ነው።
ደረጃ ሶስት፡ የሙቀት መስፈርቶችን ይወስኑ
MOSFETን ለመምረጥ የሚቀጥለው እርምጃ የስርዓቱን የሙቀት መስፈርቶች ማስላት ነው። ንድፍ አውጪዎች ሁለት የተለያዩ ሁኔታዎችን, በጣም የከፋውን ሁኔታ እና የእውነተኛውን ዓለም ሁኔታ ግምት ውስጥ ማስገባት አለባቸው. በጣም የከፋውን ስሌት ውጤት ለመጠቀም ይመከራል, ምክንያቱም ይህ ውጤት ትልቅ የደህንነት ልዩነት ስለሚያቀርብ እና ስርዓቱ እንደማይሳካ ያረጋግጣል. በ MOSFET የውሂብ ሉህ ላይ ትኩረት የሚያስፈልጋቸው አንዳንድ የመለኪያ መረጃዎችም 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])። በዚህ ስሌት መሠረት የስርዓቱ ከፍተኛው የኃይል ብክነት ሊፈታ ይችላል, ይህም ከ I2 × RDS (ON) ጋር እኩል ነው. ንድፍ አውጪው በመሳሪያው ውስጥ የሚያልፍ ከፍተኛውን ጅረት ወስኖታል, RDS (ON) በተለያየ የሙቀት መጠን ሊሰላ ይችላል. ከቀላል የሙቀት ሞዴሎች ጋር በሚገናኙበት ጊዜ ዲዛይነሮች የሴሚኮንዳክተር መስቀለኛ መንገድ / የመሳሪያ መያዣ እና መያዣ / አከባቢ ያለውን የሙቀት አቅም ግምት ውስጥ ማስገባት አለባቸው. ይህ የታተመው የወረዳ ሰሌዳ እና ጥቅል ወዲያውኑ እንዳይሞቁ ይጠይቃል። የ Avalanche ብልሽት ማለት በሴሚኮንዳክተር መሳሪያው ላይ ያለው የተገላቢጦሽ ቮልቴጅ ከከፍተኛው እሴት ይበልጣል እና በመሳሪያው ውስጥ ያለውን የአሁኑን ጊዜ ለመጨመር ጠንካራ የኤሌክትሪክ መስክ ይፈጥራል. ይህ ጅረት ሃይልን ያጠፋል፣ የመሳሪያውን ሙቀት ይጨምራል እና ምናልባትም መሳሪያውን ይጎዳል። ሴሚኮንዳክተር ኩባንያዎች በመሳሪያዎች ላይ የበረዶ ላይ ፍተሻን ያካሂዳሉ, የቮልቴጅ ቮልቴጁን ያሰላሉ ወይም የመሳሪያውን ጥንካሬ ይፈትሹ. ደረጃ የተሰጠው የቮልቴጅ ቮልቴጅን ለማስላት ሁለት ዘዴዎች አሉ; አንደኛው የስታቲስቲክስ ዘዴ ሲሆን ሌላኛው ደግሞ የሙቀት ስሌት ነው. የሙቀት ስሌት በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል, ምክንያቱም የበለጠ ተግባራዊ ነው. ብዙ ኩባንያዎች የመሳሪያቸውን ሙከራ ዝርዝሮችን ሰጥተዋል. ለምሳሌ፣ ፌርቻይልድ ሴሚኮንዳክተር "የኃይል MOSFET Avalanche መመሪያዎች" (የኃይል MOSFET Avalanche መመሪያዎች-ከፌርቻይልድ ድህረ ገጽ ሊወርዱ ይችላሉ) ያቀርባል። ከኮምፒዩተር በተጨማሪ ቴክኖሎጂ በአቫላንቼ ተጽእኖ ላይ ትልቅ ተጽእኖ አለው. ለምሳሌ የሞት መጠን መጨመር የበረዶ መቋቋምን ይጨምራል እና በመጨረሻም የመሳሪያውን ጥንካሬ ይጨምራል. ለዋና ተጠቃሚዎች ይህ ማለት በስርዓቱ ውስጥ ትላልቅ ፓኬጆችን መጠቀም ማለት ነው.
ደረጃ 4፡ የመቀየሪያ አፈጻጸምን ይወስኑ
MOSFETን ለመምረጥ የመጨረሻው እርምጃ የMOSFETን የመቀያየር አፈፃፀም መወሰን ነው። የመቀያየር አፈጻጸምን የሚነኩ ብዙ መመዘኛዎች አሉ ነገርግን በጣም አስፈላጊዎቹ በር/ፍሳሽ፣ በር/ምንጭ እና ፍሳሽ/ምንጭ አቅም ናቸው። እነዚህ capacitors በመሳሪያው ውስጥ የመቀያየር ኪሳራ ይፈጥራሉ ምክንያቱም በተቀያየሩ ቁጥር ስለሚሞሉ ነው። ስለዚህ የ MOSFET የመቀየሪያ ፍጥነት ይቀንሳል, እና የመሳሪያው ውጤታማነትም ይቀንሳል. በመቀያየር ወቅት በመሳሪያው ውስጥ ያለውን አጠቃላይ ኪሳራ ለማስላት ዲዛይነሩ በማብራት (ኢኦን) እና በማጥፋት (ኢኦፍ) ወቅት ያለውን ኪሳራ ማስላት አለበት። የMOSFET ማብሪያ / ማጥፊያ አጠቃላይ ኃይል በሚከተለው ቀመር ሊገለጽ ይችላል፡ Psw=(Eon+Eoff)× የመቀየሪያ ድግግሞሽ። የበር ክፍያ (Qgd) አፈጻጸምን በመቀየር ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ አለው። የመቀያየር አፈጻጸምን አስፈላጊነት መሰረት በማድረግ ይህንን የመቀያየር ችግር ለመፍታት አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች በየጊዜው እየተዘጋጁ ናቸው። የቺፕ መጠን መጨመር የበሩን ክፍያ ይጨምራል; ይህ የመሳሪያውን መጠን ይጨምራል. የመቀያየር ኪሳራዎችን ለመቀነስ እንደ ሰርጥ ወፍራም የታችኛው ኦክሲዴሽን ያሉ አዳዲስ ቴክኖሎጂዎች ብቅ አሉ፣ ይህም የበሩን ክፍያ ለመቀነስ ነው። ለምሳሌ፣ አዲሱ ቴክኖሎጂ SuperFET የኮንዳክሽን ኪሳራዎችን ለመቀነስ እና RDS(ON) እና ጌት ክፍያን (Qg) በመቀነስ የመቀያየር አፈጻጸምን ያሻሽላል። በዚህ መንገድ MOSFETs ከፍተኛ ፍጥነት ያለው የቮልቴጅ ትራንዚየቶችን (ዲቪ/ዲቲ) እና የአሁኑን ትራንዚየቶች (di/dt) በመቀየር ላይ እና በከፍተኛ የመቀያየር ፍጥነቶች ላይም በአስተማማኝ ሁኔታ መስራት ይችላሉ።
የልጥፍ ሰዓት፡- ኦክቶበር 23-2023
