MOSFET തിരഞ്ഞെടുക്കൽ പോയിൻ്റുകൾ

എന്ന തിരഞ്ഞെടുപ്പ്മോസ്ഫെറ്റ്വളരെ പ്രധാനമാണ്, ഒരു മോശം തിരഞ്ഞെടുപ്പ് മുഴുവൻ സർക്യൂട്ടിൻ്റെയും വൈദ്യുതി ഉപയോഗത്തെ ബാധിച്ചേക്കാം, വ്യത്യസ്ത MOSFET ഘടകങ്ങളുടെ സൂക്ഷ്മതകളും വ്യത്യസ്ത സ്വിച്ചിംഗ് സർക്യൂട്ടുകളിലെ പാരാമീറ്ററുകളും എഞ്ചിനീയർമാരെ വളരെയധികം പ്രശ്നങ്ങൾ ഒഴിവാക്കാൻ സഹായിക്കും, ഇനിപ്പറയുന്നവ Guanhua Weiye യുടെ ചില ശുപാർശകളാണ് MOSFET-കളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പിനായി.

ആദ്യം, പി-ചാനലും എൻ-ചാനലും

N-channel അല്ലെങ്കിൽ P-channel MOSFET-കളുടെ ഉപയോഗം നിർണ്ണയിക്കുക എന്നതാണ് ആദ്യപടി. പവർ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ, ഒരു MOSFET ഗ്രൗണ്ട്, കൂടാതെ ലോഡ് ട്രങ്ക് വോൾട്ടേജുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുമ്പോൾ,മോസ്ഫെറ്റ്ഒരു ലോ-വോൾട്ടേജ് സൈഡ് സ്വിച്ച് ഉണ്ടാക്കുന്നു. ലോ വോൾട്ടേജ് സൈഡ് സ്വിച്ചിംഗിൽ, N-ചാനൽ MOSFET-കൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ഉപകരണം ഓഫാക്കാനോ ഓണാക്കാനോ ആവശ്യമായ വോൾട്ടേജിൻ്റെ പരിഗണനയാണ്. MOSFET ബസിലേക്കും ലോഡ് ഗ്രൗണ്ടിലേക്കും ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് സൈഡ് സ്വിച്ച് ഉപയോഗിക്കുന്നു. വോൾട്ടേജ് ഡ്രൈവ് പരിഗണനകൾ കാരണം പി-ചാനൽ MOSFET-കൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ആപ്ലിക്കേഷനായി ശരിയായ ഘടകങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിന്, ഉപകരണം പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ വോൾട്ടേജ് നിർണ്ണയിക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്, അത് രൂപകൽപ്പനയിൽ നടപ്പിലാക്കുന്നത് എത്ര എളുപ്പമാണ്. ആവശ്യമായ വോൾട്ടേജ് റേറ്റിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ ഘടകം വഹിക്കാൻ കഴിയുന്ന പരമാവധി വോൾട്ടേജ് നിർണ്ണയിക്കുക എന്നതാണ് അടുത്ത ഘട്ടം. ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് റേറ്റിംഗ്, ഉപകരണത്തിൻ്റെ ഉയർന്ന വില. പ്രായോഗികമായി, വോൾട്ടേജ് റേറ്റിംഗ് ട്രങ്ക് അല്ലെങ്കിൽ ബസ് വോൾട്ടേജിനേക്കാൾ വലുതായിരിക്കണം. MOSFET പരാജയപ്പെടാതിരിക്കാൻ ഇത് മതിയായ സംരക്ഷണം നൽകും. MOSFET തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിന്, ഡ്രെയിനിൽ നിന്ന് ഉറവിടത്തിലേക്ക് താങ്ങാനാകുന്ന പരമാവധി വോൾട്ടേജ് നിർണ്ണയിക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്, അതായത്, പരമാവധി VDS, അതിനാൽ MOSFET-ന് താങ്ങാനാകുന്ന പരമാവധി വോൾട്ടേജ് താപനിലയിൽ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നുവെന്ന് അറിയേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്. ഡിസൈനർമാർ മുഴുവൻ പ്രവർത്തന താപനില പരിധിയിലും വോൾട്ടേജ് ശ്രേണി പരിശോധിക്കേണ്ടതുണ്ട്. സർക്യൂട്ട് പരാജയപ്പെടുന്നില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ റേറ്റുചെയ്ത വോൾട്ടേജിന് ഈ ശ്രേണി ഉൾക്കൊള്ളാൻ മതിയായ മാർജിൻ ഉണ്ടായിരിക്കണം. കൂടാതെ, മറ്റ് സുരക്ഷാ ഘടകങ്ങൾ ഇൻഡുസ്ഡ് വോൾട്ടേജ് ട്രാൻസിയൻ്റുകൾ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

രണ്ടാമതായി, നിലവിലെ റേറ്റിംഗ് നിർണ്ണയിക്കുക

MOSFET ൻ്റെ നിലവിലെ റേറ്റിംഗ് സർക്യൂട്ട് ഘടനയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളിലും ലോഡിന് താങ്ങാൻ കഴിയുന്ന പരമാവധി കറൻ്റാണ് നിലവിലെ റേറ്റിംഗ്. വോൾട്ടേജ് കേസിന് സമാനമായി, സിസ്റ്റം ഒരു സ്പൈക്ക് കറൻ്റ് സൃഷ്ടിക്കുമ്പോൾ പോലും, തിരഞ്ഞെടുത്ത MOSFET ഈ റേറ്റുചെയ്ത കറൻ്റ് വഹിക്കാൻ പ്രാപ്തമാണെന്ന് ഡിസൈനർ ഉറപ്പാക്കേണ്ടതുണ്ട്. പരിഗണിക്കേണ്ട രണ്ട് നിലവിലെ സാഹചര്യങ്ങൾ തുടർച്ചയായ മോഡും പൾസ് സ്പൈക്കുകളുമാണ്. ഉപകരണത്തിലൂടെ കറൻ്റ് തുടർച്ചയായി കടന്നുപോകുമ്പോൾ, തുടർച്ചയായ ചാലക മോഡിൽ MOSFET സ്ഥിരതയുള്ള അവസ്ഥയിലാണ്. പൾസ് സ്പൈക്കുകൾ ഉപകരണത്തിലൂടെ ഒഴുകുന്ന ഒരു വലിയ സംഖ്യയെ (അല്ലെങ്കിൽ കറൻ്റ് സ്പൈക്കുകൾ) സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, പരമാവധി വൈദ്യുതധാര നിർണ്ണയിച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ, ഈ പരമാവധി വൈദ്യുതധാരയെ നേരിടാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ഉപകരണം നേരിട്ട് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതാണ്.

റേറ്റുചെയ്ത കറൻ്റ് തിരഞ്ഞെടുത്ത ശേഷം, ചാലക നഷ്ടവും കണക്കാക്കുന്നു. പ്രത്യേക സന്ദർഭങ്ങളിൽ,മോസ്ഫെറ്റ്ചാലക പ്രക്രിയയിൽ സംഭവിക്കുന്ന വൈദ്യുത നഷ്ടങ്ങൾ, ചാലക നഷ്ടങ്ങൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നതിനാൽ അവ അനുയോജ്യമായ ഘടകങ്ങളല്ല. "ഓൺ" ആയിരിക്കുമ്പോൾ, MOSFET ഒരു വേരിയബിൾ റെസിസ്റ്ററായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഇത് ഉപകരണത്തിൻ്റെ RDS(ON) നിർണ്ണയിക്കുകയും താപനിലയിൽ കാര്യമായ മാറ്റം വരുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ഉപകരണത്തിൻ്റെ വൈദ്യുതി നഷ്ടം Iload2 x RDS(ON) എന്നതിൽ നിന്ന് കണക്കാക്കാം, കൂടാതെ താപനിലയനുസരിച്ച് ഓൺ-റെസിസ്റ്റൻസ് വ്യത്യാസപ്പെടുന്നതിനാൽ, വൈദ്യുതി നഷ്ടം ആനുപാതികമായി വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. MOSFET-ലേക്ക് ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് VGS പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, RDS(ON) കുറയുന്നു; നേരെമറിച്ച്, ഉയർന്ന RDS(ON) സിസ്റ്റം ഡിസൈനറെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, സിസ്റ്റം വോൾട്ടേജിനെ ആശ്രയിച്ച് ട്രേഡ്ഓഫുകൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് ഇവിടെയാണ്. പോർട്ടബിൾ ഡിസൈനുകൾക്ക്, താഴ്ന്ന വോൾട്ടേജുകൾ എളുപ്പമാണ് (കൂടുതൽ സാധാരണമാണ്), വ്യാവസായിക ഡിസൈനുകൾക്ക് ഉയർന്ന വോൾട്ടേജുകൾ ഉപയോഗിക്കാം. RDS(ON) പ്രതിരോധം കറൻ്റിനൊപ്പം ചെറുതായി ഉയരുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക.

ഘടക സവിശേഷതകളിൽ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് വലിയ സ്വാധീനമുണ്ട്, കൂടാതെ പരമാവധി VDS വർദ്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ ചില സാങ്കേതികവിദ്യകൾ RDS (ON) വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു. അത്തരം സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്ക്, VDS ഉം RDS(ON) ഉം താഴ്ത്തണമെങ്കിൽ വേഫർ വലുപ്പത്തിൽ വർദ്ധനവ് ആവശ്യമാണ്, അതുവഴി പാക്കേജിൻ്റെ വലുപ്പവും അനുബന്ധ വികസന ചെലവും വർദ്ധിക്കുന്നു. വേഫർ വലുപ്പത്തിലുള്ള വർദ്ധനവ് നിയന്ത്രിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്ന നിരവധി സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വ്യവസായത്തിലുണ്ട്, അവയിൽ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടത് ട്രെഞ്ച്, ചാർജ് ബാലൻസ് സാങ്കേതികവിദ്യകളാണ്. ട്രെഞ്ച് ടെക്നോളജിയിൽ, ഓൺ-റെസിസ്റ്റൻസ് RDS(ON) കുറയ്ക്കുന്നതിന്, സാധാരണയായി കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജുകൾക്കായി കരുതിവച്ചിരിക്കുന്ന ആഴത്തിലുള്ള ഒരു ട്രെഞ്ച് വേഫറിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.

III. താപ വിസർജ്ജന ആവശ്യകതകൾ നിർണ്ണയിക്കുക

സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ താപ ആവശ്യകതകൾ കണക്കാക്കുക എന്നതാണ് അടുത്ത ഘട്ടം. രണ്ട് വ്യത്യസ്ത സാഹചര്യങ്ങൾ പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്, ഏറ്റവും മോശം സാഹചര്യവും യഥാർത്ഥ കേസും. ഏറ്റവും മോശം അവസ്ഥയിൽ ഫലങ്ങൾ കണക്കാക്കാൻ TPV ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു, കാരണം ഈ കണക്കുകൂട്ടൽ സുരക്ഷയുടെ ഒരു വലിയ മാർജിൻ നൽകുകയും സിസ്റ്റം പരാജയപ്പെടില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

IV. സ്വിച്ചിംഗ് പ്രകടനം

അവസാനമായി, MOSFET ൻ്റെ സ്വിച്ചിംഗ് പ്രകടനം. സ്വിച്ചിംഗ് പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്ന നിരവധി പാരാമീറ്ററുകൾ ഉണ്ട്, പ്രധാനപ്പെട്ടവ ഗേറ്റ്/ഡ്രെയിൻ, ഗേറ്റ്/സോഴ്സ്, ഡ്രെയിൻ/സോഴ്സ് കപ്പാസിറ്റൻസ് എന്നിവയാണ്. ഈ കപ്പാസിറ്റൻസുകൾ ഓരോ തവണ സ്വിച്ചുചെയ്യുമ്പോഴും അവ ചാർജ് ചെയ്യേണ്ടതിൻ്റെ ആവശ്യകത കാരണം ഘടകത്തിൽ സ്വിച്ചിംഗ് നഷ്ടമുണ്ടാക്കുന്നു. തൽഫലമായി, MOSFET ൻ്റെ സ്വിച്ചിംഗ് വേഗത കുറയുകയും ഉപകരണത്തിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. സ്വിച്ചിംഗ് സമയത്ത് ഉപകരണത്തിലെ മൊത്തം നഷ്ടം കണക്കാക്കാൻ, ഡിസൈനർ ടേൺ-ഓൺ സമയത്ത് (Eon) നഷ്ടവും ടേൺ ഓഫ് ചെയ്യുമ്പോൾ (Eoff) നഷ്ടവും കണക്കാക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇനിപ്പറയുന്ന സമവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് ഇത് പ്രകടിപ്പിക്കാം: Psw = (Eon + Eoff) x സ്വിച്ചിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി. ഗേറ്റ് ചാർജ് (Qgd) പ്രകടനത്തെ മാറ്റുന്നതിൽ ഏറ്റവും വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു.