शक्ति MOSFETs को प्रत्येक प्यारामिटर को व्याख्या

VDSS अधिकतम ड्रेन-स्रोत भोल्टेज

गेट स्रोत छोटो भएकोमा, ड्रेन-स्रोत भोल्टेज रेटिङ (VDSS) अधिकतम भोल्टेज हो जुन हिमस्रोत विच्छेद बिना ड्रेन-स्रोतमा लागू गर्न सकिन्छ। तापक्रममा निर्भर गर्दै, वास्तविक हिमस्खलन ब्रेकडाउन भोल्टेज मूल्याङ्कन गरिएको VDSS भन्दा कम हुन सक्छ। V(BR)DSS को विस्तृत विवरणको लागि, इलेक्ट्रोस्टेटिक हेर्नुहोस्

V(BR)DSS को विस्तृत विवरणको लागि, Electrostatic Characteristics हेर्नुहोस्।

VGS अधिकतम गेट स्रोत भोल्टेज

VGS भोल्टेज मूल्याङ्कन अधिकतम भोल्टेज हो जुन गेट स्रोत पोलहरू बीच लागू गर्न सकिन्छ। यो भोल्टेज मूल्याङ्कन सेट गर्नुको मुख्य उद्देश्य अत्यधिक भोल्टेजको कारण गेट अक्साइडमा हुने क्षतिलाई रोक्नु हो। गेट अक्साइडले सामना गर्न सक्ने वास्तविक भोल्टेज मूल्याङ्कन गरिएको भोल्टेज भन्दा धेरै उच्च छ, तर निर्माण प्रक्रिया अनुसार फरक हुनेछ।

वास्तविक गेट अक्साइडले मूल्याङ्कन गरिएको भोल्टेज भन्दा धेरै उच्च भोल्टेजहरू सामना गर्न सक्छ, तर यो उत्पादन प्रक्रियामा फरक हुनेछ, त्यसैले VGS लाई मूल्याङ्कन गरिएको भोल्टेज भित्र राख्दा अनुप्रयोगको विश्वसनीयता सुनिश्चित हुनेछ।

ID - निरन्तर चुहावट वर्तमान

ID लाई अधिकतम मूल्याङ्कन गरिएको जंक्शन तापमान, TJ(अधिकतम), र 25°C वा माथिको ट्यूब सतहको तापक्रममा अधिकतम स्वीकार्य निरन्तर DC वर्तमानको रूपमा परिभाषित गरिएको छ। यो प्यारामिटर जंक्शन र केस, RθJC, र केस तापक्रम बीचको मूल्याङ्कन गरिएको थर्मल प्रतिरोधको कार्य हो:

स्विचिङ घाटा ID मा समावेश गरिएको छैन र यो व्यावहारिक प्रयोगको लागि 25°C (Tcase) मा ट्यूब सतह तापमान कायम गर्न गाह्रो छ। तसर्थ, हार्ड-स्विचिङ एपहरूमा वास्तविक स्विचिङ वर्तमान सामान्यतया 1/3 देखि 1/4 को दायरामा @ TC = 25°C, ID रेटिङको आधाभन्दा कम हुन्छ। पूरक।

थप रूपमा, यदि थर्मल प्रतिरोध JA प्रयोग गरिन्छ भने एक विशिष्ट तापक्रममा ID अनुमान गर्न सकिन्छ, जुन अधिक यथार्थवादी मान हो।

IDM - इम्पल्स ड्रेन वर्तमान

यो प्यारामिटरले यन्त्रले ह्यान्डल गर्न सक्ने स्पंदित प्रवाहको मात्रालाई प्रतिबिम्बित गर्दछ, जुन निरन्तर DC वर्तमान भन्दा धेरै उच्च छ। IDM परिभाषित गर्ने उद्देश्य हो: रेखाको ओमिक क्षेत्र। निश्चित गेट-स्रोत भोल्टेजको लागि,MOSFETअधिकतम नाली वर्तमान वर्तमान संग सञ्चालन गर्दछ

वर्तमान। चित्रमा देखाइएको अनुसार, दिइएको गेट-स्रोत भोल्टेजको लागि, यदि अपरेटिङ पोइन्ट रैखिक क्षेत्रमा अवस्थित छ भने, ड्रेन करन्टमा भएको वृद्धिले ड्रेन-स्रोत भोल्टेज बढाउँछ, जसले प्रवाह घाटा बढाउँछ। उच्च पावरमा लामो समयसम्म सञ्चालन गर्दा यन्त्र असफल हुनेछ। यस कारणले

त्यसकारण, नाममात्र IDM लाई सामान्य गेट ड्राइभ भोल्टेजहरूमा क्षेत्र तल सेट गर्न आवश्यक छ। यस क्षेत्रको कटअफ बिन्दु Vgs र कर्भको प्रतिच्छेदनमा छ।

त्यसकारण, चिपलाई धेरै तातो र जल्नबाट रोक्नको लागि माथिल्लो वर्तमान घनत्व सीमा सेट गर्न आवश्यक छ। यो अनिवार्य रूपमा प्याकेज लीडहरू मार्फत अत्यधिक वर्तमान प्रवाह रोक्नको लागि हो, किनकि केही अवस्थामा सम्पूर्ण चिपमा "कमजोर जडान" चिप होइन, तर प्याकेज नेतृत्व गर्दछ।

IDM मा थर्मल प्रभावहरूको सीमितताहरूलाई ध्यानमा राख्दै, तापक्रम वृद्धि पल्स चौडाइ, पल्सहरू बीचको समय अन्तराल, गर्मी अपव्यय, RDS(अन), र नाडी प्रवाहको तरंग र आयाममा निर्भर हुन्छ। पल्स वर्तमान IDM सीमा भन्दा बढी छैन भन्ने मात्र सन्तुष्टिले जंक्शन तापमानको ग्यारेन्टी गर्दैन।

अधिकतम स्वीकार्य मान भन्दा बढी छैन। थर्मल र मेकानिकल गुणहरूमा क्षणिक थर्मल प्रतिरोधको छलफललाई सन्दर्भ गरेर स्पंदित वर्तमान अन्तर्गत जंक्शन तापमान अनुमान गर्न सकिन्छ।

PD - कुल अनुमतियोग्य च्यानल पावर अपव्यय

कुल अनुमतियोग्य च्यानल पावर डिसिपेसनले अधिकतम पावर डिसिपेसनलाई क्यालिब्रेट गर्दछ जुन यन्त्रद्वारा फैलाउन सकिन्छ र अधिकतम जंक्शन तापमान र 25 डिग्री सेल्सियसको केस तापमानमा थर्मल प्रतिरोधको कार्यको रूपमा व्यक्त गर्न सकिन्छ।

TJ, TSTG - सञ्चालन र भण्डारण परिवेश तापमान दायरा

यी दुई प्यारामिटरहरूले उपकरणको सञ्चालन र भण्डारण वातावरण द्वारा अनुमति दिइएको जंक्शन तापमान दायरा क्यालिब्रेट गर्दछ। यो तापमान दायरा उपकरणको न्यूनतम सञ्चालन जीवन पूरा गर्न सेट गरिएको छ। यो तापक्रम दायरा भित्र यन्त्र सञ्चालन हुन्छ भन्ने कुरा सुनिश्चित गर्नाले यसको सञ्चालन जीवनलाई ठूलो मात्रामा विस्तार गर्नेछ।

EAS-एकल पल्स हिमस्खलन ब्रेकडाउन ऊर्जा

 

यदि भोल्टेज ओभरशूट (सामान्यतया चुहावटको वर्तमान र स्ट्रे इन्डक्टन्सको कारणले) ब्रेकडाउन भोल्टेज भन्दा बढि हुँदैन भने, यन्त्रले हिमस्खलन ब्रेकडाउनबाट गुज्रने छैन र त्यसैले हिमस्खलन ब्रेकडाउनलाई नष्ट गर्ने क्षमताको आवश्यकता पर्दैन। हिमस्खलन ब्रेकडाउन ऊर्जाले क्षणिक ओभरशूटलाई क्यालिब्रेट गर्दछ जुन उपकरणले सहन सक्छ।

हिमस्खलन ब्रेकडाउन उर्जाले यन्त्रले सहन सक्ने क्षणिक ओभरशूट भोल्टेजको सुरक्षित मूल्य परिभाषित गर्दछ, र हिमस्खलन ब्रेकडाउन हुनको लागि खपत हुने ऊर्जाको मात्रामा निर्भर हुन्छ।

एक यन्त्र जसले हिमस्खलन ब्रेकडाउन ऊर्जा मूल्याङ्कन परिभाषित गर्दछ सामान्यतया EAS मूल्याङ्कन पनि परिभाषित गर्दछ, जुन UIS मूल्याङ्कनसँग मिल्दोजुल्दो छ, र यन्त्रले कति रिभर्स हिमस्खलन ब्रेकडाउन ऊर्जा सुरक्षित रूपमा अवशोषित गर्न सक्छ भनेर परिभाषित गर्दछ।

L इन्डक्टन्स मान हो र iD इन्डक्टरमा प्रवाह हुने शिखर प्रवाह हो, जुन मापन यन्त्रमा एक्कासी रूपान्तरण हुन्छ। इन्डक्टर भरि उत्पन्न भोल्टेज MOSFET ब्रेकडाउन भोल्टेज भन्दा बढी छ र हिमस्खलन ब्रेकडाउनको परिणाम हुनेछ। जब हिमस्खलन ब्रेकडाउन हुन्छ, इन्डक्टरमा वर्तमान MOSFET उपकरण मार्फत प्रवाह हुनेछ यद्यपिMOSFETबन्द छ। इन्डक्टरमा भण्डारण गरिएको ऊर्जा आवारा इन्डक्टरमा भण्डारण गरिएको ऊर्जा जस्तै हुन्छ र MOSFET द्वारा फैलिएको हुन्छ।

जब MOSFET हरू समानान्तरमा जडान हुन्छन्, ब्रेकडाउन भोल्टेजहरू उपकरणहरू बीच शायद नै समान हुन्छन्। सामान्यतया के हुन्छ भने एउटा यन्त्रले हिमपहिरो ब्रेकडाउन अनुभव गर्ने पहिलो हो र त्यसपछिका सबै हिमस्खलन ब्रेकडाउन करेन्टहरू (ऊर्जा) त्यो यन्त्रमार्फत प्रवाहित हुन्छन्।

EAR - दोहोरिने हिमस्खलनको ऊर्जा

दोहोरिने हिमस्खलनको ऊर्जा "उद्योग मानक" भएको छ, तर फ्रिक्वेन्सी, अन्य हानि र कूलिंगको मात्रा सेट नगरीकन, यो प्यारामिटरको कुनै अर्थ छैन। गर्मी अपव्यय (चिसो) अवस्थाले प्राय: दोहोरिने हिमस्खलन ऊर्जालाई नियन्त्रण गर्दछ। हिमपहिरोबाट उत्पन्न हुने ऊर्जाको स्तर अनुमान गर्न पनि गाह्रो छ।

हिमपहिरोबाट उत्पन्न हुने ऊर्जाको स्तर अनुमान गर्न पनि गाह्रो छ।

EAR रेटिङको वास्तविक अर्थ यन्त्रले सामना गर्न सक्ने बारम्बार हिमस्खलन ब्रेकडाउन ऊर्जालाई क्यालिब्रेट गर्नु हो। यो परिभाषाले अनुमान गर्छ कि फ्रिक्वेन्सीमा कुनै सीमा छैन ताकि यन्त्र धेरै तातो हुँदैन, जुन कुनै पनि यन्त्रको लागि यथार्थवादी हो जहाँ हिमस्खलन ब्रेकडाउन हुन सक्छ।

MOSFET यन्त्र यन्त्र डिजाइनको प्रमाणिकरणको क्रममा अति ततिरहेको छ कि छैन भनेर हेर्नको लागि सञ्चालन वा तातो सिङ्कमा रहेको यन्त्रको तापक्रम नाप्नु राम्रो विचार हो, विशेष गरी यन्त्रहरूका लागि जहाँ हिमस्खलन ब्रेकडाउन हुने सम्भावना हुन्छ।

IAR - हिमस्खलन ब्रेकडाउन वर्तमान

केही यन्त्रहरूका लागि, हिमस्खलन ब्रेकडाउनको समयमा चिपमा हालको सेट किनाराको प्रवृत्तिले हिमस्खलन वर्तमान IAR सीमित हुन आवश्यक छ। यसरी, हिमस्खलन प्रवाह हिमस्खलन ब्रेकडाउन ऊर्जा विशिष्टताको "फाइन प्रिन्ट" हुन्छ; यसले उपकरणको वास्तविक क्षमता प्रकट गर्दछ।

भाग II स्थिर विद्युतीय विशेषता

V(BR)DSS: ड्रेन-स्रोत ब्रेकडाउन भोल्टेज (विनाश भोल्टेज)

V(BR)DSS (कहिलेकाहीँ VBDSS भनिन्छ) ड्रेन-स्रोत भोल्टेज हो जसमा नालीबाट प्रवाह हुने विद्युत् एक निश्चित तापक्रममा र गेट स्रोत छोटो हुँदा एक निश्चित मानमा पुग्छ। यस अवस्थामा ड्रेन-स्रोत भोल्टेज हिमस्खलन ब्रेकडाउन भोल्टेज हो।

V(BR)DSS एक सकारात्मक तापक्रम गुणांक हो, र कम तापक्रममा V(BR)DSS 25°C मा ड्रेन-स्रोत भोल्टेजको अधिकतम मूल्याङ्कन भन्दा कम हुन्छ। -50°C मा, V(BR)DSS -50°C मा ड्रेन-स्रोत भोल्टेजको अधिकतम मूल्याङ्कन भन्दा कम छ। -50°C मा, V(BR)DSS 25°C मा अधिकतम ड्रेन-स्रोत भोल्टेज रेटिङको लगभग 90% हो।

VGS(th), VGS(off): थ्रेसहोल्ड भोल्टेज

VGS(th) भोल्टेज हो जसमा थपिएको गेट स्रोत भोल्टेजले ड्रेनमा करेन्ट हुन सुरु गर्न सक्छ, वा MOSFET बन्द हुँदा करन्ट हराउन सक्छ, र परीक्षणका लागि सर्तहरू (ड्रेन करन्ट, ड्रेन स्रोत भोल्टेज, जंक्शन तापमान) पनि निर्दिष्ट गरिएको छ। सामान्यतया, सबै MOS गेट उपकरणहरू फरक छन्

थ्रेसहोल्ड भोल्टेज फरक हुनेछ। तसर्थ, VGS(th) को भिन्नताको दायरा निर्दिष्ट गरिएको छ। VGS(th) एक नकारात्मक तापक्रम गुणांक हो, जब तापक्रम बढ्छ,MOSFETअपेक्षाकृत कम गेट स्रोत भोल्टेजमा सक्रिय हुनेछ।

RDS(on): अन-प्रतिरोध

आरडीएस (अन) एक विशेष ड्रेन करन्ट (सामान्यतया आईडी वर्तमानको आधा), गेट-स्रोत भोल्टेज, र 25 डिग्री सेल्सियस मा नापिएको ड्रेन-स्रोत प्रतिरोध हो। आरडीएस (अन) एक विशेष ड्रेन करन्ट (सामान्यतया आईडी वर्तमानको आधा), गेट-स्रोत भोल्टेज, र 25 डिग्री सेल्सियस मा नापिएको ड्रेन-स्रोत प्रतिरोध हो।

IDSS: शून्य गेट भोल्टेज ड्रेन वर्तमान

गेट-स्रोत भोल्टेज शून्य हुँदा निकास-स्रोत भोल्टेजमा ड्रेन र स्रोत बीचको चुहावट प्रवाह हो IDSS। चूंकि चुहावट वर्तमान तापक्रम संग बढ्छ, IDSS कोठा र उच्च तापमान दुवै मा निर्दिष्ट गरिएको छ। चुहावटको कारणले भएको पावर डिसिपेशनलाई ड्रेन स्रोतहरू बीचको भोल्टेजले IDSS लाई गुणन गरेर गणना गर्न सकिन्छ, जुन सामान्यतया नगण्य हुन्छ।

IGSS - गेट स्रोत चुहावट वर्तमान

IGSS एक विशिष्ट गेट स्रोत भोल्टेजमा गेट मार्फत प्रवाहित चुहावट प्रवाह हो।

भाग III गतिशील विद्युतीय विशेषताहरू

Ciss: इनपुट क्षमता

गेट र स्रोत बीचको क्यापेसिटन्स, स्रोतमा ड्रेनलाई छोटो पारेर एसी सिग्नलको साथ मापन गरिन्छ, इनपुट क्यापेसिटन्स हो; Ciss गेट ड्रेन क्यापेसिटन्स, Cgd, र गेट स्रोत क्यापेसिटन्स, Cgs, समानान्तरमा, वा Ciss = Cgs + Cgd जडान गरेर बनाइन्छ। इनपुट क्यापेसिटन्सलाई थ्रेसहोल्ड भोल्टेजमा चार्ज गर्दा यन्त्र अन हुन्छ, र कुनै निश्चित मानमा डिस्चार्ज हुँदा बन्द हुन्छ। त्यसकारण, ड्राइभर सर्किट र Ciss ले यन्त्रको टर्न-अन र टर्न-अफ ढिलाइमा प्रत्यक्ष प्रभाव पार्छ।

Coss: आउटपुट क्षमता

आउटपुट क्यापेसिटन्स भनेको ड्रेन र स्रोत बीचको क्यापेसिटन्स हो जुन AC सिग्नलको साथ गेटको स्रोतलाई छोटो पारिएको बेला मापन गरिन्छ, Coss ड्रेन-स्रोत क्यापेसिटन्स Cds र गेट-ड्रेन क्यापेसिटन्स Cgd, वा Coss = Cds + Cgd लाई समानान्तर गरेर बनाइन्छ। नरम-स्विचिंग अनुप्रयोगहरूको लागि, Coss धेरै महत्त्वपूर्ण छ किनभने यसले सर्किटमा अनुनाद निम्त्याउन सक्छ।

Crss: उल्टो स्थानान्तरण क्षमता

स्रोत ग्राउन्डेड भएको ड्रेन र गेटको बीचमा नापिएको क्यापेसिटन्स रिभर्स ट्रान्सफर क्यापेसिटन्स हो। रिभर्स ट्रान्सफर क्यापेसिटन्स गेट ड्रेन क्यापेसिटन्स बराबर हुन्छ, Cres = Cgd, र यसलाई प्राय: मिलर क्यापेसिटन्स भनिन्छ, जुन स्विचको वृद्धि र पतन समयको लागि सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण प्यारामिटरहरू मध्ये एक हो।

यो स्विचिङ वृद्धि र पतन समय को लागी एक महत्वपूर्ण प्यारामिटर हो, र टर्न-अफ ढिलाइ समय लाई पनि असर गर्छ। ड्रेन भोल्टेज बढ्दै जाँदा क्यापेसिटन्स घट्छ, विशेष गरी आउटपुट क्यापेसिटन्स र रिभर्स ट्रान्सफर क्यापेसिटन्स।

Qgs, Qgd, र Qg: गेट चार्ज

गेट चार्ज मानले टर्मिनलहरू बीचको क्यापेसिटरमा भण्डारण गरिएको चार्जलाई प्रतिबिम्बित गर्दछ। स्विचिङको तुरुन्तै भोल्टेजको साथ क्यापेसिटरमा चार्ज परिवर्तन भएकोले, गेट चार्जको प्रभावलाई गेट चालक सर्किटहरू डिजाइन गर्दा अक्सर विचार गरिन्छ।

Qgs ० देखि पहिलो इन्फ्लेक्शन बिन्दु सम्मको चार्ज हो, Qgd पहिलो देखि दोस्रो इन्फ्लेक्शन बिन्दु सम्मको भाग हो (जसलाई "मिलर" चार्ज पनि भनिन्छ), र Qg भनेको ० देखि बिन्दु सम्मको भाग हो जहाँ VGS एक विशिष्ट ड्राइभ बराबर हुन्छ। भोल्टेज।

चुहावट वर्तमान र चुहावट स्रोत भोल्टेजमा परिवर्तनहरूले गेट चार्ज मानमा अपेक्षाकृत सानो प्रभाव पार्छ, र गेट चार्ज तापक्रमसँगै परिवर्तन हुँदैन। परीक्षण सर्तहरू निर्दिष्ट गरिएको छ। गेट चार्जको ग्राफ डेटा पानामा देखाइएको छ, निश्चित चुहावट वर्तमान र विभिन्न चुहावट स्रोत भोल्टेजको लागि सम्बन्धित गेट चार्ज भिन्नता वक्रहरू सहित।

फिक्स्ड ड्रेन करन्ट र फरक-फरक ड्रेन स्रोत भोल्टेजका लागि सम्बन्धित गेट चार्ज भिन्नता वक्रहरू डेटासिटहरूमा समावेश छन्। ग्राफमा, पठार भोल्टेज VGS(pl) बढ्दो करन्टको साथ कम बढ्छ (र घट्दो करन्टसँग घट्छ)। पठार भोल्टेज पनि थ्रेसहोल्ड भोल्टेजको समानुपातिक हुन्छ, त्यसैले फरक थ्रेसहोल्ड भोल्टेजले फरक पठार भोल्टेज उत्पादन गर्नेछ।

भोल्टेज।

निम्न रेखाचित्र थप विस्तृत र लागू गरिएको छ:

td(on): समयमै ढिलाइ समय

अन-टाइम ढिलाइ समय भनेको गेट स्रोत भोल्टेज गेट ड्राइभ भोल्टेजको 10% सम्म पुग्दा चुहावट प्रवाह निर्दिष्ट वर्तमानको 10% सम्म बढेको समय हो।

td(off): अफ ढिलाइ समय

टर्न-अफ ढिलाइ समय भनेको गेट स्रोत भोल्टेज गेट ड्राइभ भोल्टेजको 90% मा झर्दा लिकेज करन्ट निर्दिष्ट वर्तमानको 90% मा खस्दा बितेको समय हो। यसले वर्तमानलाई लोडमा स्थानान्तरण गर्नु अघि अनुभव गरेको ढिलाइ देखाउँदछ।

tr: उठ्ने समय

वृद्धि समय 10% बाट 90% मा ड्रेन प्रवाह को लागी लाग्ने समय हो।

tf: झर्ने समय

पतन समय 90% बाट 10% मा ड्रेन प्रवाह को लागी लाग्ने समय हो।