Memilih Transistor Kanan: Memahami Parameter MOSFET Dinamik

CS50 2016 Week 0 at Yale (pre-release) (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Memilih Transistor Kanan: Memahami Parameter MOSFET Dinamik


Dalam artikel ini, kami akan membincangkan ciri-ciri MOSFET yang berkaitan dengan keadaan sementara dan operasi beralih mod.

Dalam artikel sebelumnya mengenai frekuensi rendah MOSFETs, kita melihat parameter-parameter seperti voltan ambang, rintangan atas keadaan, dan arus saliran maksimum-yang mengawal operasi mantap MOSFET. Ciri-ciri ini berkaitan dengan semua aplikasi, dan jika anda merancang sistem frekuensi rendah, mereka meliputi kebanyakan maklumat yang anda perlukan untuk memilih peranti yang sesuai.

Pada masa kini, ia adalah perkara biasa untuk menggunakan MOSFETs sebagai suis yang dikawal oleh isyarat digital yang relatif tinggi (dan sering dimodelkan-lebar), walaupun dalam aplikasi analog. Contoh yang sempurna adalah penguat Kelas D.

Walaupun isyarat masukan adalah analog dan isyarat output adalah analog, amplifikasi dicapai dengan menggunakan transistor yang dialihkan dari sepenuhnya ke sepenuhnya. Kawalan suis-mod jauh lebih cekap daripada kawalan linear, dan ini menjadikannya pilihan yang menarik walaupun litar yang dihasilkan lebih rumit dan isyarat yang terhasil terjejas oleh bunyi bising.

Maksimum Transien

Dalam artikel sebelumnya kita membincangkan arus saliran berterusan maksimum. Parameter ini mempunyai spesifikasi yang sepadan untuk peristiwa sementara.

Arus longkang sementara maksimum dirujuk sebagai "arus longkang berdenyut" atau "puncak arus puncak." Terdapat beberapa pembolehubah yang terlibat di sini (lebar nadi, kitaran tugas, suhu ambien), jadi spec ini tidak begitu berguna. Walau bagaimanapun, ia memberi idea umum tentang berapa banyak peranti jangka pendek yang dapat dikekalkan oleh peranti ini, dan dalam beberapa kes ini akan menjadi lebih penting daripada had mantap (Saya memikirkan aplikasi di mana keadaan semasa yang tinggi berkaitan dengan PWM kitaran menembak, masuk, atau rendah-duty-duty).

Satu lagi parameter yang berkaitan dengan mengelakkan kerosakan dalam konteks peristiwa sementara adalah sumber saliran avalanche longkang. Spesimen ini diberikan dalam unit joules, tetapi ia berkaitan dengan voltan yang melebihi voltan pecah-sumber MOSFET. Isu ini agak rumit dan sudah tentu di luar skop artikel pendek ini. Jika anda ingin mengetahui lebih lanjut mengenai ciri-ciri saliran, saya cadangkan nota aplikasi ini dari Infineon.

  • Kapasit input (C ISS ) adalah kapasitansi yang dilihat oleh isyarat masukan, iaitu C GD ditambah C GS .
  • Kapasitalan output (C OSS ) adalah kapasitansi yang dilihat oleh isyarat output; dalam konteks FET diskret terminal output adalah longkang, jadi C OSS = C GD + C DS .
  • Kapasiti pemindahan songsang (C RSS ) adalah kapasitansi antara longkang dan pintu, iaitu, C RSS = C GD .

Kapasit input (bersamaan dengan rintangan litar pemacu) mempengaruhi ciri-ciri pensuisan kerana lebih banyak kapasitans input bermakna lebih banyak kelewatan dan kelewatan giliran. Anda perlu mengecas kapasitans ini apabila anda memandu FET ke konduksi, dan anda perlu melepaskannya apabila anda mahu mematikan peranti itu.

Kapasiti keluaran masuk apabila kita menimbangkan pelesapan kuasa dan kekerapan resonan dari litar beralih.

Kapasiti pemindahan songsang menjejaskan masa putar dan matikan (tidak menghairankan kerana ia adalah sebahagian daripada kapasitans input), tetapi perhatikan bahawa ia membentuk gelung maklum balas (kerana longkang dianggap output dan pintu dianggap input). Kapasitor dalam laluan umpan balik adalah tertakluk kepada kesan Miller, dan akibatnya sejauh mana C RSS mempengaruhi tindak balas sementara adalah lebih besar daripada yang kita harapkan berdasarkan nilai kapasitif nominal.

Caj Gate

Ternyata kapasitansi masukan MOSFET bukanlah cara yang paling dapat diandalkan untuk menilai ciri pensuisan peranti, kerana nilai kapasitinya dipengaruhi oleh keadaan voltan dan semasa. Plot berikut memberi anda idea tentang bagaimana tiga nilai kapasitinya berbeza-beza sebagai tindak balas kepada perubahan dalam voltan saliran-sumber.