MOSFETтердин кубаттуулугунун ар бир параметринин түшүндүрмөсү

VDSS максималдуу дренаждык чыңалуу

Дарбаза булагы кыска болгон учурда, дренаж булагынын чыңалуу рейтинги (VDSS) көчкү бузулбастан дренаж булагына колдонула турган максималдуу чыңалуу болуп саналат. Температурага жараша, кар көчкүнүн иш жүзүндө кыйрашы чыңалуу VDSS номиналдык көрсөткүчтөн төмөн болушу мүмкүн. V(BR)DSSтин кеңири сүрөттөлүшүн Электростатикалык караңыз

V(BR)DSSтин кеңири сүрөттөмөсү үчүн Электростатикалык мүнөздөмөлөрдү караңыз.

VGS Maximum Gate Source Voltage

VGS чыңалуу рейтинги дарбаза булактарынын уюлдарынын ортосунда колдонулушу мүмкүн болгон максималдуу чыңалуу болуп саналат. Бул чыңалуу рейтингин коюунун негизги максаты - ашыкча чыңалуудан келип чыккан дарбаза оксидинин бузулушун алдын алуу. Дарбаза оксиди туруштук бере ала турган чыныгы чыңалуу номиналдык чыңалуудан бир топ жогору, бирок өндүрүш процессине жараша өзгөрөт.

Иш жүзүндө дарбаза оксиди номиналдык чыңалууга караганда бир топ жогору чыңалууга туруштук бере алат, бирок бул өндүрүш процессине жараша өзгөрүп турат, андыктан VGSди номиналдык чыңалуу чегинде сактоо колдонмонун ишенимдүүлүгүн камсыздайт.

ID - үзгүлтүксүз агып кетүү агымы

ID максималдуу номиналдуу туташтыргыч температурада, TJ(макс) жана түтүк бетинин температурасы 25°C же андан жогору болгон максималдуу жол берилген үзгүлтүксүз туруктуу ток катары аныкталат. Бул параметр туташуу менен корпустун, RθJC жана корпустун температурасынын ортосундагы номиналдык жылуулук каршылыктын функциясы:

Которуу жоготуулар ID киргизилген эмес жана практикалык колдонуу үчүн 25 ° C (Tcase) түтүк бетинин температурасын кармап туруу кыйын. Ошондуктан, катуу которуштуруу колдонмолорунда иш жүзүндөгү которуштуруу агымы, адатта, ID рейтингинин жарымынан азы @ TC = 25 ° C, адатта 1/3 1/4 диапазонунда. толуктоочу.

Кошумчалай кетсек, белгилүү бир температурадагы идентификатор JA жылуулук каршылыгы колдонулса, бааланышы мүмкүн, бул реалдуураак маани.

IDM - импульстук агып чыгуу агымы

Бул параметр үзгүлтүксүз туруктуу токтун алда канча жогору болгон импульстук токтун көлөмүн чагылдырат. IDMди аныктоонун максаты: линиянын омдук аймагы. Белгилүү бир дарбаза булагы чыңалуу үчүнMOSFETмаксималдуу дренаждык ток менен өткөрөт

ток. Сүрөттө көрсөтүлгөндөй, берилген дарбаза булагы чыңалуусу үчүн, эгерде жумушчу чекит сызыктуу аймакта жайгашкан болсо, дренаждык токтун көбөйүшү дренаждык булактын чыңалуусун жогорулатат, бул өткөргүчтүн жоготууларын көбөйтөт. Жогорку кубаттуулукта узак иштөө аппараттын иштебей калышына алып келет. Ушул себептен

Ошондуктан, номиналдык IDM дарбаза дискинин типтүү чыңалууларында аймактын астына коюлушу керек. Аймактын кесүү чекити Vgs менен ийри сызыктын кесилишинде.

Ошондуктан, чиптин өтө ысып, күйүп кетүүсүнө жол бербөө үчүн жогорку токтун тыгыздыгынын чегин коюу керек. Бул, негизинен, таңгак сымдары аркылуу ашыкча токтун агымын болтурбоо үчүн, анткени кээ бир учурларда бүт чиптеги "эң начар туташуу" чип эмес, пакеттик жетелейт.

IDMдеги жылуулук эффектилеринин чектөөлөрүн эске алуу менен, температуранын жогорулашы импульстун кеңдигине, импульстардын ортосундагы убакыт аралыгына, жылуулуктун таралышына, RDS(күйгүзүлгөн) жана импульстук токтун толкун формасына жана амплитудасына көз каранды. Жөн гана импульстук токтун IDM чегинен ашпаганын канааттандыруу түйүндөрдүн температурасына кепилдик бербейт.

максималдуу жол берилген мааниден ашпайт. Импульстук токтун астындагы кошулма температурасын Жылуулук жана Механикалык касиеттердеги убактылуу жылуулук каршылыгын талкуулоо аркылуу баалоого болот.

PD - жалпы уруксат берилген каналдын күчүн жоготуу

Уруксат берилген каналдын кубаттуулугунун жалпы диссипациясы аппарат тарабынан чачыла турган максималдуу кубаттуулуктун сарпталышын калибрлейт жана 25°C корпустун температурасында максималдуу туташуу температурасынын жана жылуулук каршылыктын функциясы катары көрсөтүлүшү мүмкүн.

TJ, TSTG - Иштөө жана сактоо айлана чөйрөнүн температура диапазону

Бул эки параметр аппараттын иштөө жана сактоо чөйрөлөрү тарабынан уруксат берилген туташтыргыч температура диапазонуна калибрлөө. Бул температура диапазону аппараттын минималдуу иштөө мөөнөтүн канааттандыруу үчүн коюлган. Аппараттын бул температура диапазонунда иштешин камсыз кылуу анын иштөө мөөнөтүн кыйла узартат.

EAS-Single Impulse Avalanche Breakdown Energy

 

Эгерде чыңалуунун ашып кетиши (көбүнчө агып кеткен токтун жана адашкан индуктивдүүлүктүн натыйжасында) бузулуу чыңалууларынан ашпаса, аппарат көчкү бузулууга дуушар болбойт, демек, көчкүнүн бузулушун жоюу мүмкүнчүлүгүнө муктаж эмес. Көчкүнүн кыйрашы энергиясы аппарат көтөрө ала турган убактылуу ашып кетүүнү калибрлейт.

Көчкүнүн бузулуу энергиясы түзүлүш көтөрө ала турган убактылуу ашып кетүү чыңалуусунун коопсуз маанисин аныктайт жана көчкү бузулушу үчүн сарпталышы керек болгон энергиянын көлөмүнө көз каранды.

Көчкүнүн бузулуусунун энергетикалык рейтингин аныктаган аппарат адатта EAS рейтингин аныктайт, ал мааниси жагынан UIS рейтингине окшош жана аппараттын канчалык тескери көчкүнүн бузулуу энергиясын коопсуз сиңире аларын аныктайт.

L – индуктивдүүлүктүн мааниси, ал эми iD – өлчөө түзүлүшүндө капыстан дренаждык токко айланган индуктордо агып жаткан токтун чокусу. Индуктордо пайда болгон чыңалуу MOSFET бузулуу чыңалуусунан ашып, көчкү бузулушуна алып келет. Көчкү бузулганда, индуктордогу ток MOSFET аппараты аркылуу агып өтөт.MOSFETөчүк. Индуктордо сакталган энергия адашкан индуктордо сакталган жана MOSFET тарабынан таркатылган энергияга окшош.

MOSFETтер параллелдүү туташтырылганда, бузулуу чыңалуулары түзмөктөрдүн ортосунда дээрлик бирдей эмес. Көбүнчө бир аппарат көчкүнүн бузулушунан биринчи болуп, андан кийинки бардык көчкү бузулуу агымдары (энергия) ошол аппарат аркылуу агып кетет.

EAR - Кайталануучу көчкүнүн энергиясы

Кайталануучу көчкүнүн энергиясы "өнөр жай стандарты" болуп калды, бирок жыштыгын, башка жоготууларды жана муздатуу көлөмүн белгилебестен, бул параметр эч кандай мааниге ээ эмес. Жылуулук таркатылышы (муздатуу) абалы көп учурда кайталануучу көчкү энергиясын башкарат. Ошондой эле кар көчкүнүн талкаланышынан келип чыккан энергиянын деңгээлин алдын ала айтуу кыйын.

Ошондой эле кар көчкүнүн талкаланышынан келип чыккан энергиянын деңгээлин алдын ала айтуу кыйын.

EAR рейтингинин чыныгы мааниси - бул аппарат туруштук бере ала турган кайра-кайра көчкү бузулуу энергиясын калибрлөө. Бул аныктама аппарат ысып кетпеши үчүн жыштыкта ​​эч кандай чектөө жок экенин болжолдойт, бул көчкү бузулушу мүмкүн болгон бардык түзмөктөр үчүн реалдуу.

Аппараттын дизайнын текшерүү учурунда MOSFET аппараты ысып кеткендигин билүү үчүн, өзгөчө кар көчкү бузулушу мүмкүн болгон түзмөктөр үчүн, иштеп жаткан аппараттын же радиатордун температурасын өлчөө жакшы идея.

IAR - кар көчкү бузулуу агымы

Кээ бир түзүлүштөр үчүн көчкүнүн бузулушу учурунда чиптин учурдагы орнотулган четинин тенденциясы көчкү учурдагы IAR чектелиши керек. Ошентип, көчкү агымы көчкүнүн бузулуусунун энергетикалык спецификациясынын "жакшы басылышына" айланат; ал аппараттын чыныгы мүмкүнчүлүгүн ачып берет.

II бөлүм Статикалык электрдик мүнөздөмө

V(BR)DSS: Дренаждын булагынын бузулуу чыңалуусу (кыйратуунун чыңалуусу)

V(BR)DSS (кээде VBDSS деп аталат) бул дренаждын булагы чыңалуу, мында дренаж аркылуу агып жаткан ток белгилүү бир температурада жана дарбаза булагы кыска туташтырылганда белгилүү бир мааниге жетет. Бул учурда дренаждык булактын чыңалуусу көчкүнүн бузулуу чыңалуусу болуп саналат.

V(BR)DSS - оң температура коэффициенти, ал эми төмөнкү температурада V(BR)DSS 25°Сдеги дренаждык чыңалуунун максималдуу рейтингинен аз. -50°Cде, V(BR)DSS -50°Cдеги дренаждык чыңалуунун максималдуу рейтингинен аз. -50°Cде V(BR)DSS 25°Cдеги максималдуу дренаждык чыңалуу рейтингинин болжол менен 90% түзөт.

VGS(th), VGS(өчүрүү): Босого чыңалуу

VGS(th) - кошулган дарбаза булагынын чыңалуусу дренаждын токтун пайда болушуна же MOSFET өчүрүлгөндө токтун жоголушуна алып келиши мүмкүн болгон чыңалуу жана сыноо шарттары (дренаждык ток, дренаж булагы чыңалуу, түйүн) температурасы) да белгиленет. Адатта, бардык MOS дарбазасы түзмөктөр ар кандай болот

босого чыңалуулар ар кандай болот. Демек, VGS(th) вариация диапазону көрсөтүлгөн.VGS(th) терс температуралык коэффициент, температура көтөрүлгөндө,MOSFETсалыштырмалуу төмөн дарбаза булагы чыңалуусунда күйөт.

RDS(күйгүзүлгөн): каршылык

RDS(күйгүзүлгөн) - бул белгилүү бир дренаждык токто (адатта ID токтун жарымы), дарбаза булагы чыңалуусунда жана 25°Cде өлчөнгөн дренаж булагынын каршылыгы. RDS(күйгүзүлгөн) - бул белгилүү бир дренаждык токто (адатта ID токтун жарымы), дарбаза булагынын чыңалуусунда жана 25°Cде өлчөнгөн дренаж булагынын каршылыгы.

IDSS: нөл дарбазасынын чыңалуу дренаждык агымы

IDSS - бул дарбаза булагынын чыңалуусу нөлгө барабар болгондо, белгилүү бир дренаждык чыңалуудагы дренаж менен булактын ортосундагы агып кетүү агымы. Агышуу агымы температура менен жогорулагандыктан, IDSS бөлмөдө да, жогорку температурада да көрсөтүлөт. Токтун агып кетүүсүнөн улам кубаттуулуктун сарпталышын IDSSти дренаждык булактардын ортосундагы чыңалууга көбөйтүү жолу менен эсептөөгө болот, ал адатта анча деле маанилүү эмес.

IGSS - Gate Source Leakage Current

IGSS - бул дарбазанын белгилүү бир чыңалуусунда дарбаза аркылуу агып өткөн агып кетүү агымы.

III бөлүм Динамикалык электрдик мүнөздөмөлөр

Ciss : Киргизүү сыйымдуулугу

Дарбаза менен булактын ортосундагы сыйымдуулук, дренажды булакка кыска туташтыруу аркылуу AC сигналы менен өлчөнгөн, кириш сыйымдуулугу; Ciss дарбазанын дренаждык сыйымдуулугун Cgd жана дарбаза булагынын сыйымдуулугу Cgs параллелдүү же Ciss = Cgs + Cgd туташтыруу аркылуу түзүлөт. Түзмөк кирүүчү сыйымдуулук босого чыңалууга чейин заряддалганда күйгүзүлөт, ал эми белгилүү бир мааниге жеткенде өчүрүлөт. Ошондуктан, айдоочу схемасы жана Ciss аппараттын күйгүзүү жана өчүрүү кечигүү түздөн-түз таасирин тийгизет.

Coss : Чыгуу сыйымдуулугу

Чыгуу сыйымдуулугу бул дарбаза булагы кыска туташканда AC сигналы менен өлчөнгөн дренаж менен булактын ортосундагы сыйымдуулук, Coss дренаж булагы Cds жана дарбаза дренаждык сыйымдуулук Cgd, же Coss = Cds + Cgd параллелдөө аркылуу түзүлөт. Жумшак которуу колдонмолору үчүн Coss абдан маанилүү, анткени ал чынжырда резонанс жаратышы мүмкүн.

Crss : Reverse Transfer Capacitance

Негизделген булак менен дренаж менен дарбазанын ортосунда өлчөнгөн сыйымдуулук тескери өткөрүп берүү сыйымдуулугу болуп саналат. Тескери өткөрүп берүү сыйымдуулугу дарбазанын дренаждык сыйымдуулугуна барабар, Cres = Cgd жана көп учурда Миллердин сыйымдуулугу деп аталат, бул коммутатордун көтөрүлүү жана төмөндөө убакыттарынын эң маанилүү параметрлеринин бири.

Бул которуштуруунун көтөрүлүшү жана төмөндөшү үчүн маанилүү параметр болуп саналат, ошондой эле өчүрүү кечигүү убактысына таасир этет. Дренаждын чыңалуусу көбөйгөн сайын сыйымдуулук төмөндөйт, айрыкча чыгаруу сыйымдуулугу жана тескери өткөрүп берүү сыйымдуулугу.

Qgs, Qgd жана Qg: Gate Charge

Дарбаза зарядынын мааниси терминалдардын ортосундагы конденсатордо сакталган зарядды чагылдырат. Конденсатордун заряды которуштуруу учурунда чыңалууга жараша өзгөрүп тургандыктан, дарбазалардын драйверинин схемаларын долбоорлоодо көбүнчө дарбаза зарядынын таасири эске алынат.

Qgs - 0дөн биринчи ийилген чекитке чейинки заряд, Qgd - биринчиден экинчи ийүү чекитине чейинки бөлүгү ("Миллер" заряды деп да аталат), Qg - 0дөн VGS белгилүү бир дискке барабар болгон чекитке чейинки бөлүгү. чыңалуу.

Ачуу токтун жана агып чыгуу булагынын чыңалуусундагы өзгөрүүлөр дарбаза зарядынын маанисине салыштырмалуу азыраак таасир этет жана дарбаза заряды температурага жараша өзгөрбөйт. Сыноо шарттары көрсөтүлгөн. Дарбаза зарядынын графиги маалымат баракчасында көрсөтүлгөн, анын ичинде белгиленген агып кетүү агымы жана агып чыгуу булагынын чыңалуусу үчүн дарбаза зарядынын өзгөрүү ийри сызыктары.

Туруктуу дренаждык ток жана ар түрдүү дренаждык булак чыңалуусу үчүн дарбаза зарядынын өзгөрүү ийри сызыктары маалымат баракчаларында камтылган. Графикте плато чыңалуусу VGS(pl) токтун көбөйүшү менен азыраак өсөт (жана токтун азайышы менен азаят). Плато чыңалуусу да босого чыңалууга пропорционалдуу, ошондуктан башка босого чыңалуу башка плато чыңалуусун жаратат.

чыңалуу.

Төмөнкү диаграмма дагы деталдуу жана колдонулат:

td(күйгүзүү): убагында кечигүү убактысы

Убагында кечигүү убактысы дарбаза булагынын чыңалуусу дарбаза дискинин чыңалуусунан 10% га чейин, агып кетүү агымы көрсөтүлгөн токтун 10% га чейин көтөрүлгөн убакыт.

td(өчүрүү) : Өчүрүү кечигүү убактысы

Өчүрүү кечигүү убактысы дарбаза булагы чыңалуусу дарбаза дискинин чыңалуусунун 90% га чейин түшүп кеткенден тартып агып кетүү агымы көрсөтүлгөн токтун 90% га чейин түшкөн убакыт. Бул токтун жүккө өткөнгө чейин кечигүүсүн көрсөтөт.

tr : Rise Time

Көтөрүлүш убактысы – бул агып чыгуу агымынын 10%дан 90%ке чейин көтөрүлүшүнө кеткен убакыт.

tf : түшүүчү убакыт

Жыгылган убакыт – бул дренаждык токтун 90%тен 10%ке чейин төмөндөшүнө кеткен убакыт.