MOSFET प्यारामिटरहरूको बारेमा तपाईलाई कति थाहा छ? OLUKEY तपाईंको लागि विश्लेषण गर्दछ

"MOSFET" मेटल अक्साइड सेमिकोडक्टर फिल्ड इफेक्ट ट्रान्जिस्टरको संक्षिप्त नाम हो। यो धातु, अक्साइड (SiO2 वा SiN) र अर्धचालक: तीन सामाग्री बनेको एक उपकरण हो। MOSFET अर्धचालक क्षेत्रमा सबैभन्दा आधारभूत यन्त्रहरू मध्ये एक हो। चाहे यो आईसी डिजाइनमा होस् वा बोर्ड-स्तर सर्किट अनुप्रयोगहरूमा, यो धेरै व्यापक छ। MOSFET का मुख्य मापदण्डहरूमा ID, IDM, VGSS, V(BR)DSS, RDS(on), VGS(th), आदि समावेश छन्। के तपाईलाई यी थाहा छ? OLUKEY कम्पनी, एक विन्सोक ताइवानको मध्य-देखि-अन्त-अन्त मध्यम र कम-भोल्टेजको रूपमाMOSFETएजेन्ट सेवा प्रदायक, MOSFET को विभिन्न मापदण्डहरू विस्तृत रूपमा व्याख्या गर्न लगभग 20 वर्षको अनुभव भएको कोर टोली छ!

चित्र: WINSOK MOSFETWSG03N10 विशिष्टता पाना

MOSFET प्यारामिटरहरूको अर्थको विवरण

1. चरम प्यारामिटरहरू:

ID: अधिकतम ड्रेन स्रोत वर्तमान। यसले फिल्ड इफेक्ट ट्रान्जिस्टर सामान्य रूपमा काम गरिरहेको बेला ड्रेन र स्रोत बीच पास गर्न अनुमति दिइएको अधिकतम वर्तमानलाई बुझाउँछ। फिल्ड इफेक्ट ट्रान्जिस्टरको सञ्चालन वर्तमान आईडी भन्दा बढी हुनु हुँदैन। जंक्शन तापमान बढ्दै जाँदा यो प्यारामिटर घट्छ।

IDM: अधिकतम स्पंदित ड्रेन स्रोत वर्तमान। यो प्यारामिटर कम हुनेछ जब जंक्शन तापमान बढ्छ, प्रभाव प्रतिरोध प्रतिबिम्बित गर्दछ र पल्स समय संग सम्बन्धित छ। यदि यो प्यारामिटर धेरै सानो छ भने, प्रणाली OCP परीक्षणको समयमा करेन्टद्वारा विघटन हुने जोखिममा हुन सक्छ।

PD: अधिकतम शक्ति फैलिएको। यसले फिल्ड इफेक्ट ट्रान्जिस्टरको कार्यसम्पादनलाई बिग्रन नदिई अधिकतम ड्रेन-स्रोत पावर डिसिपेसनलाई बुझाउँछ। प्रयोग गर्दा, FET को वास्तविक ऊर्जा खपत PDSM को भन्दा कम हुनुपर्छ र एक निश्चित मार्जिन छोड्नुपर्छ। यो प्यारामिटर सामान्यतया कम हुन्छ जब जंक्शन तापमान बढ्छ

VDSS: अधिकतम ड्रेन स्रोत भोल्टेज सामना। ड्रेन-स्रोत भोल्टेज जब बगिरहेको नाली प्रवाह एक निश्चित मान (तीव्र रूपमा बढ्छ) एक निश्चित तापमान र गेट-स्रोत सर्ट सर्किट अन्तर्गत पुग्छ। यस अवस्थामा ड्रेन-स्रोत भोल्टेजलाई हिमस्खलन ब्रेकडाउन भोल्टेज पनि भनिन्छ। VDSS सँग सकारात्मक तापक्रम गुणांक छ। -50°C मा, VDSS 25°C मा लगभग 90% हो। सामान्यतया सामान्य उत्पादनमा छोडिने भत्ताको कारण, MOSFET को हिमस्खलन ब्रेकडाउन भोल्टेज सधैं नाममात्र मूल्याङ्कन भोल्टेज भन्दा ठूलो हुन्छ।

ओलुकेन्यानो सुझावहरू: उत्पादनको विश्वसनीयता सुनिश्चित गर्न, सबैभन्दा खराब कार्य अवस्थाहरूमा, यो सिफारिस गरिन्छ कि काम गर्ने भोल्टेज मूल्याङ्कन गरिएको मानको 80 ~ 90% भन्दा बढी हुनु हुँदैन।

VGSS: अधिकतम गेट स्रोत भोल्टेज सामना। यसले VGS मानलाई जनाउँछ जब गेट र स्रोत बीचको रिभर्स करेन्ट तीव्र रूपमा बढ्न थाल्छ। यो भोल्टेज मान नाघ्दा गेट अक्साइड तहको डाइइलेक्ट्रिक ब्रेकडाउन हुनेछ, जुन विनाशकारी र अपरिवर्तनीय ब्रेकडाउन हो।

TJ: अधिकतम परिचालन जंक्शन तापमान। यो सामान्यतया 150 ℃ वा 175 ℃ छ। यन्त्र डिजाइनको कार्य अवस्था अन्तर्गत, यो तापमान नाघ्न र एक निश्चित मार्जिन छोड्न आवश्यक छ।

TSTG: भण्डारण तापमान दायरा

यी दुई प्यारामिटरहरू, TJ र TSTG, उपकरणको काम र भण्डारण वातावरण द्वारा अनुमति दिइएको जंक्शन तापमान दायरा क्यालिब्रेट गर्दछ। यो तापमान दायरा उपकरणको न्यूनतम सञ्चालन जीवन आवश्यकताहरू पूरा गर्न सेट गरिएको छ। यदि यन्त्रलाई यो तापमान दायरा भित्र सञ्चालन गर्न सुनिश्चित गरिएको छ भने, यसको कार्य जीवन धेरै विस्तारित हुनेछ।

2. स्थिर प्यारामिटरहरू

MOSFET परीक्षण अवस्थाहरू सामान्यतया 2.5V, 4.5V, र 10V हुन्।

V(BR)DSS: ड्रेन-स्रोत ब्रेकडाउन भोल्टेज। यसले अधिकतम ड्रेन-स्रोत भोल्टेजलाई जनाउँछ जुन गेट-स्रोत भोल्टेज VGS ० हुँदा फिल्ड इफेक्ट ट्रान्जिस्टरले सामना गर्न सक्छ। यो एक सीमित प्यारामिटर हो, र फिल्ड इफेक्ट ट्रान्जिस्टरमा लागू हुने अपरेटिङ भोल्टेज V(BR) भन्दा कम हुनुपर्छ। DSS। यो सकारात्मक तापमान विशेषताहरु छ। तसर्थ, कम तापमान अवस्था अन्तर्गत यस प्यारामिटरको मूल्य सुरक्षा विचारको रूपमा लिनु पर्छ।

△V(BR)DSS/△Tj: ड्रेन-स्रोत ब्रेकडाउन भोल्टेजको तापक्रम गुणांक, सामान्यतया ०.१V/℃

RDS(चालू): VGS (सामान्यतया 10V), जंक्शन तापक्रम र ड्रेन करेन्टको निश्चित अवस्थाहरूमा, MOSFET अन हुँदा ड्रेन र स्रोत बीचको अधिकतम प्रतिरोध। यो एक धेरै महत्त्वपूर्ण प्यारामिटर हो जसले MOSFET खोल्दा खपत भएको पावर निर्धारण गर्दछ। यो प्यारामिटर सामान्यतया बढ्छ जब जंक्शन तापमान बढ्छ। त्यसकारण, हानि र भोल्टेज ड्रपको गणनाको लागि उच्चतम अपरेटिङ जंक्शन तापमानमा यो प्यारामिटरको मान प्रयोग गरिनुपर्छ।

VGS(th): टर्न-अन भोल्टेज (थ्रेसहोल्ड भोल्टेज)। जब बाह्य गेट नियन्त्रण भोल्टेज VGS VGS(th) भन्दा बढ्छ, नाली र स्रोत क्षेत्रहरूको सतह उल्टो तहहरूले जोडिएको च्यानल बनाउँछ। एप्लिकेसनहरूमा, ड्रेन सर्ट-सर्किट अवस्था अन्तर्गत आईडी 1 mA बराबर हुँदा गेट भोल्टेजलाई प्रायः टर्न-अन भोल्टेज भनिन्छ। यो प्यारामिटर सामान्यतया कम हुन्छ जब जंक्शन तापमान बढ्छ

IDSS: संतृप्त ड्रेन-स्रोत वर्तमान, गेट भोल्टेज VGS=0 र VDS एक निश्चित मान हुँदा ड्रेन-स्रोत वर्तमान। सामान्यतया माइक्रोएम्प स्तरमा

IGSS: गेट-स्रोत ड्राइभ वर्तमान वा उल्टो वर्तमान। MOSFET इनपुट प्रतिबाधा धेरै ठूलो भएकोले, IGSS सामान्यतया nanoamp स्तरमा हुन्छ।

3. गतिशील प्यारामिटरहरू

gfs: transconductance। यसले गेट-स्रोत भोल्टेजमा परिवर्तनको लागि ड्रेन आउटपुट वर्तमानमा परिवर्तनको अनुपातलाई जनाउँछ। यो नाली वर्तमान नियन्त्रण गर्न गेट-स्रोत भोल्टेज को क्षमता को एक उपाय हो। कृपया gfs र VGS बीचको स्थानान्तरण सम्बन्धको लागि चार्ट हेर्नुहोस्।

Qg: कुल गेट चार्ज क्षमता। MOSFET भोल्टेज प्रकारको ड्राइभिङ उपकरण हो। ड्राइभिङ प्रक्रिया गेट भोल्टेज को स्थापना प्रक्रिया हो। यो गेट स्रोत र गेट ड्रेन बीचको क्षमता चार्ज गरेर प्राप्त हुन्छ। यो पक्ष तल विस्तृत छलफल गरिनेछ।

Qgs: गेट स्रोत चार्ज क्षमता

Qgd: गेट-टू-ड्रेन चार्ज (मिलर प्रभावलाई ध्यानमा राख्दै)। MOSFET भोल्टेज प्रकारको ड्राइभिङ उपकरण हो। ड्राइभिङ प्रक्रिया गेट भोल्टेज को स्थापना प्रक्रिया हो। यो गेट स्रोत र गेट ड्रेन बीचको क्षमता चार्ज गरेर प्राप्त हुन्छ।

Td (मा): प्रवाह ढिलाइ समय। जब सम्म इनपुट भोल्टेज 10% मा बढ्छ जब सम्म VDS यसको आयाम को 90% मा झर्छ

Tr: वृद्धि समय, आउटपुट भोल्टेज VDS को लागि यसको आयामको 90% बाट 10% मा झर्ने समय

Td(अफ): टर्न-अफ ढिलाइ समय, इनपुट भोल्टेज 90% मा झर्दा VDS यसको टर्न-अफ भोल्टेजको 10% सम्म पुग्दा समय

Tf: पतन समय, आउटपुट भोल्टेज VDS को लागि यसको आयामको 10% बाट 90% सम्म बढ्ने समय

Ciss: इनपुट क्यापेसिटन्स, ड्रेन र स्रोतलाई सर्ट-सर्किट गर्नुहोस्, र AC सिग्नलको साथ गेट र स्रोत बीचको क्यापेसिटन्स मापन गर्नुहोस्। Ciss = CGD + CGS (CDS सर्ट सर्किट)। यसले यन्त्रको टर्न-अन र टर्न-अफ ढिलाइमा प्रत्यक्ष प्रभाव पार्छ।

Coss: आउटपुट क्यापेसिटन्स, गेट र स्रोतलाई सर्ट-सर्किट गर्नुहोस्, र AC सिग्नलको साथ ड्रेन र स्रोत बीचको क्यापेसिटन्स मापन गर्नुहोस्। Coss = CDS + CGD

Crss: रिभर्स ट्रान्समिशन क्यापेसिटन्स। जमिनसँग जोडिएको स्रोतको साथ, नाली र गेट Crss = CGD बीचको नापिएको क्यापेसिटन्स। स्विचहरूको लागि महत्त्वपूर्ण मापदण्डहरू मध्ये एक वृद्धि र पतन समय हो। Crss=CGD

MOSFET को इन्टरइलेक्ट्रोड क्यापेसिटन्स र MOSFET प्रेरित क्यापेसिटन्सलाई अधिकांश निर्माताहरूद्वारा इनपुट क्यापेसिटन्स, आउटपुट क्यापेसिटन्स र प्रतिक्रिया क्यापेसिटन्समा विभाजन गरिएको छ। उद्धृत मानहरू निश्चित ड्रेन-टू-स्रोत भोल्टेजका लागि हुन्। यी क्षमताहरू ड्रेन-स्रोत भोल्टेज परिवर्तनको रूपमा परिवर्तन हुन्छन्, र क्यापेसिटन्सको मूल्यमा सीमित प्रभाव हुन्छ। इनपुट क्यापेसिटन्स मानले चालक सर्किटलाई आवश्यक चार्जिङको अनुमानित सङ्केत मात्र दिन्छ, जबकि गेट चार्जिङ जानकारी बढी उपयोगी हुन्छ। यसले निश्चित गेट-देखि-स्रोत भोल्टेजमा पुग्न गेटले चार्ज गर्नुपर्ने ऊर्जाको मात्रालाई संकेत गर्छ।

4. हिमस्खलन ब्रेकडाउन विशेषता प्यारामिटरहरू

हिमस्खलन ब्रेकडाउन विशेषता प्यारामिटर अफ स्टेटमा ओभरभोल्टेज सामना गर्ने MOSFET को क्षमताको सूचक हो। यदि भोल्टेज ड्रेन-स्रोत सीमा भोल्टेज भन्दा बढी छ भने, उपकरण हिमस्खलन अवस्थामा हुनेछ।

EAS: एकल पल्स हिमस्खलन ब्रेकडाउन ऊर्जा। यो एक सीमा प्यारामिटर हो, MOSFET ले सामना गर्न सक्ने अधिकतम हिमस्खलन ब्रेकडाउन ऊर्जा संकेत गर्दछ।

IAR: हिमस्खलन वर्तमान

EAR: दोहोर्याइएको हिमस्खलन ब्रेकडाउन ऊर्जा

5. भिभो डायोड प्यारामिटरहरूमा

IS: निरन्तर अधिकतम फ्रीव्हीलिंग वर्तमान (स्रोतबाट)

ISM: पल्स अधिकतम फ्रीव्हीलिंग वर्तमान (स्रोतबाट)

VSD: अगाडि भोल्टेज ड्रप

Trr: रिभर्स रिकभरी समय

Qrr: रिभर्स चार्ज रिकभरी

टन: फर्वार्ड कन्डक्शन समय। (मूल रूपमा नगण्य)

WINSOK MOSFET हिमस्खलन ब्रेकडाउन विशेषता प्यारामिटरहरू

MOSFET टर्न-अन टाइम र टर्न-अफ समय परिभाषा

आवेदन प्रक्रियाको बखत, निम्न विशेषताहरू प्राय: विचार गर्न आवश्यक छ:

1. V (BR) DSS को सकारात्मक तापक्रम गुणांक विशेषताहरू। यो विशेषता, जुन द्विध्रुवी यन्त्रहरू भन्दा फरक छ, तिनीहरूलाई अधिक भरपर्दो बनाउँछ किनकि सामान्य अपरेटिङ तापमान बढ्छ। तर तपाईले कम-तापमान चिसो सुरुको समयमा यसको विश्वसनीयतामा ध्यान दिन आवश्यक छ।

2. V(GS)th को नकारात्मक तापमान गुणांक विशेषताहरू। जंक्शनको तापक्रम बढ्दै जाँदा गेट थ्रेसहोल्ड क्षमता निश्चित हदसम्म घट्नेछ। केही विकिरणले यो थ्रेसहोल्ड सम्भाव्यतालाई पनि कम गर्नेछ, सम्भवतः ० सम्भाव्यताभन्दा तल पनि। यस सुविधाले इन्जिनियरहरूलाई यी परिस्थितिहरूमा MOSFET को हस्तक्षेप र गलत ट्रिगरिङमा ध्यान दिन आवश्यक छ, विशेष गरी कम थ्रेसहोल्ड क्षमता भएका MOSFET अनुप्रयोगहरूको लागि। यस विशेषताको कारणले गर्दा, हस्तक्षेप र गलत ट्रिगरिंगबाट बच्नको लागि कहिलेकाँही गेट ड्राइभरको अफ-भोल्टेज क्षमतालाई नकारात्मक मानमा डिजाइन गर्न आवश्यक हुन्छ (N-type, P-type र यस्तै अन्य)।

3. VDSon/RDSo को सकारात्मक तापमान गुणांक विशेषताहरू। जंक्शनको तापक्रम बढ्दा VDSon/RDSon अलिकति बढ्छ भन्ने विशेषताले MOSFETs लाई समानान्तर रूपमा प्रयोग गर्न सम्भव बनाउँछ। द्विध्रुवी उपकरणहरू यस सन्दर्भमा मात्र विपरीत छन्, त्यसैले समानान्तर रूपमा तिनीहरूको प्रयोग धेरै जटिल हुन्छ। ID बढ्दै जाँदा RDSon पनि थोरै बढ्नेछ। यो विशेषता र जंक्शन र सतह RDSon को सकारात्मक तापमान विशेषताहरूले MOSFET लाई द्विध्रुवी उपकरणहरू जस्तै माध्यमिक ब्रेकडाउनबाट बच्न सक्षम बनाउँछ। यद्यपि, यो ध्यान दिनुपर्छ कि यो सुविधाको प्रभाव एकदम सीमित छ। समानान्तर, पुश-पुल वा अन्य एप्लिकेसनहरूमा प्रयोग गर्दा, तपाईं पूर्ण रूपमा यो सुविधाको स्व-नियमनमा भर पर्न सक्नुहुन्न। केही आधारभूत उपायहरू अझै आवश्यक छन्। यो विशेषताले यो पनि बताउँछ कि चालन हानि उच्च तापमान मा ठूलो हुन्छ। तसर्थ, घाटा गणना गर्दा मापदण्डहरूको चयनमा विशेष ध्यान दिनुपर्छ।

4. ID को नकारात्मक तापक्रम गुणांक विशेषताहरू, MOSFET प्यारामिटरहरूको बुझाइ र यसको मुख्य विशेषता ID जंक्शन तापक्रम बढ्दै जाँदा उल्लेखनीय रूपमा घट्नेछ। यो विशेषताले डिजाइनको समयमा उच्च तापमानमा यसको आईडी प्यारामिटरहरू विचार गर्न आवश्यक बनाउँछ।

5. हिमस्खलन क्षमता IER/EAS को नकारात्मक तापमान गुणांक विशेषताहरू। जंक्शन तापमान बढेपछि, यद्यपि MOSFET सँग ठूलो V(BR)DSS हुनेछ, यो ध्यान दिनु पर्छ कि EAS उल्लेखनीय रूपमा कम हुनेछ। अर्थात्, उच्च तापक्रममा हिमपहिरोको सामना गर्ने क्षमता सामान्य तापक्रमको तुलनामा धेरै कमजोर हुन्छ।

6. MOSFET मा परजीवी डायोडको प्रवाह क्षमता र रिभर्स रिकभरी कार्यसम्पादन सामान्य डायोडको भन्दा राम्रो छैन। यो डिजाइन मा लुप मा मुख्य वर्तमान वाहक को रूप मा प्रयोग हुने अपेक्षा गरिएको छैन। ब्लकिङ डायोडहरू प्रायः शृङ्खलामा जोडिएका हुन्छन् शरीरमा परजीवी डायोडहरू अमान्य गर्न, र अतिरिक्त समानान्तर डायोडहरू सर्किट इलेक्ट्रिकल क्यारियर बनाउन प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि, यसलाई छोटो अवधिको प्रवाह वा केही साना वर्तमान आवश्यकताहरू जस्तै सिंक्रोनस सुधारको मामलामा वाहकको रूपमा मान्न सकिन्छ।

7. ड्रेन सम्भाव्यताको द्रुत वृद्धिले गेट ड्राइभको नक्कली ट्रिगर गर्न सक्छ, त्यसैले यो सम्भावनालाई ठूला dVDS/dt अनुप्रयोगहरू (उच्च आवृत्ति द्रुत स्विचिङ सर्किटहरू) मा विचार गर्न आवश्यक छ।