Güc MOSFET-lərinin hər bir parametrinin izahı

VDSS Maksimum Drenaj Mənbə Gərginliyi

Qapı mənbəyinin qısaldılması ilə drenaj mənbəyinin gərginlik dərəcəsi (VDSS) uçqun qəzası olmadan drenaj mənbəyinə tətbiq edilə bilən maksimum gərginlikdir. Temperaturdan asılı olaraq, uçqunun faktiki parçalanma gərginliyi nominal VDSS-dən aşağı ola bilər. V(BR)DSS-in ətraflı təsviri üçün Elektrostatikaya baxın

V(BR)DSS-in ətraflı təsviri üçün Elektrostatik Xüsusiyyətlərə baxın.

VGS Maksimum Qapı Mənbə Gərginliyi

VGS gərginlik dərəcəsi qapının mənbə dirəkləri arasında tətbiq oluna bilən maksimum gərginlikdir. Bu gərginlik dərəcəsinin təyin edilməsinin əsas məqsədi həddindən artıq gərginliyin səbəb olduğu qapı oksidinin zədələnməsinin qarşısını almaqdır. Qapı oksidinin tab gətirə biləcəyi faktiki gərginlik nominal gərginlikdən xeyli yüksəkdir, lakin istehsal prosesinə görə dəyişəcək.

Həqiqi qapı oksidi nominal gərginlikdən daha yüksək gərginliyə tab gətirə bilər, lakin bu, istehsal prosesinə görə dəyişəcək, beləliklə, VGS-ni nominal gərginlik daxilində saxlamaq tətbiqin etibarlılığını təmin edəcəkdir.

ID - Davamlı sızma cərəyanı

ID maksimum nominal qovşaq temperaturunda, TJ(maks) və boru səthinin temperaturu 25°C və ya daha yüksək olduqda icazə verilən maksimum davamlı DC cərəyanı kimi müəyyən edilir. Bu parametr qovşaq və korpus, RθJC və korpus temperaturu arasındakı nominal istilik müqavimətinin funksiyasıdır:

Kommutasiya itkiləri ID-yə daxil edilmir və praktik istifadə üçün boru səthinin temperaturunu 25°C (Tcase) səviyyəsində saxlamaq çətindir. Buna görə də, sərt keçid tətbiqlərində faktiki keçid cərəyanı adətən TC = 25°C-də ID reytinqinin yarısından azdır, adətən 1/3 ilə 1/4 aralığındadır. tamamlayıcı.

Əlavə olaraq, istilik müqaviməti JA istifadə edilərsə, müəyyən bir temperaturda İD təxmin edilə bilər, bu daha real dəyərdir.

IDM - İmpuls Drenaj Cərəyanı

Bu parametr cihazın idarə edə biləcəyi impuls cərəyanının miqdarını əks etdirir ki, bu da davamlı DC cərəyanından xeyli yüksəkdir. IDM-in təyin edilməsinin məqsədi: xəttin ohmik bölgəsi. Müəyyən bir qapı mənbəyi gərginliyi üçünMOSFETmövcud maksimum boşalma cərəyanı ilə aparır

cari. Şəkildə göstərildiyi kimi, müəyyən bir qapı-mənbə gərginliyi üçün, əgər əməliyyat nöqtəsi xətti bölgədə yerləşirsə, drenaj cərəyanının artması drenaj mənbəyi gərginliyini artırır, bu da keçirici itkiləri artırır. Yüksək gücdə uzun müddət işləmək cihazın sıradan çıxmasına səbəb olacaq. Bu səbəbdən

Buna görə də, nominal IDM, tipik qapı sürücüsü gərginliklərində bölgənin altında təyin edilməlidir. Bölgənin kəsilmə nöqtəsi Vgs və əyrinin kəsişməsindədir.

Buna görə də, çipin çox istiləşməsinin və yanmasının qarşısını almaq üçün yuxarı cərəyan sıxlığı həddi təyin edilməlidir. Bu, mahiyyət etibarı ilə paket başlıqları vasitəsilə həddindən artıq cərəyan axınının qarşısını almaq üçündür, çünki bəzi hallarda bütün çipdə "ən zəif əlaqə" çip deyil, paket aparıcılarıdır.

IDM-ə istilik təsirlərinin məhdudiyyətlərini nəzərə alaraq, temperatur artımı impulsların genişliyindən, impulslar arasındakı vaxt intervalından, istilik yayılmasından, RDS(on) və impuls cərəyanının dalğa forması və amplitudasından asılıdır. Sadəcə olaraq impuls cərəyanının IDM həddini aşmamasını təmin etmək qovşaq temperaturunun

icazə verilən maksimum dəyəri keçmir. İmpuls cərəyanı altında keçid temperaturu İstilik və Mexaniki Xüsusiyyətlərdə keçici istilik müqavimətinin müzakirəsinə istinad edərək təxmin edilə bilər.

PD - Ümumi İcazə Verilən Kanal Gücü Dağılımı

Ümumi İcazə Verilən Kanal Gücü Dağılımı cihaz tərəfindən yayıla bilən və 25°C korpus temperaturunda maksimum qovşaq temperaturu və istilik müqavimətinin funksiyası kimi ifadə oluna bilən maksimum enerji sərfiyyatını kalibrləyir.

TJ, TSTG - Əməliyyat və Saxlama Mühit Temperatur Aralığı

Bu iki parametr cihazın işləmə və saxlama mühitinin icazə verdiyi qovşaq temperaturu diapazonunu kalibr edir. Bu temperatur diapazonu cihazın minimum işləmə müddətini qarşılamaq üçün təyin edilmişdir. Cihazın bu temperatur intervalında işləməsini təmin etmək onun işləmə müddətini xeyli uzadacaqdır.

EAS-Single Pulse Avalanche Breakdown Energy

 

Gərginliyin həddi aşması (adətən sızma cərəyanı və başıboş endüktans səbəbindən) qəza gərginliyini aşmazsa, cihaz uçqun qəzasına məruz qalmayacaq və buna görə də uçqun parçalanmasını dağıtmaq qabiliyyətinə ehtiyac yoxdur. Uçqunun dağılması enerjisi cihazın dözə biləcəyi keçici həddi tənzimləyir.

Uçqunun parçalanması enerjisi cihazın dözə biləcəyi keçici aşma gərginliyinin təhlükəsiz dəyərini müəyyən edir və uçqun qəzasının baş verməsi üçün sərf edilməli olan enerjinin miqdarından asılıdır.

Uçqun qəzasının enerji reytinqini təyin edən cihaz adətən UIS reytinqinə mənaca oxşar olan EAS reytinqini də müəyyən edir və cihazın nə qədər tərs uçqun parçalanması enerjisini təhlükəsiz şəkildə qəbul edə biləcəyini müəyyənləşdirir.

L endüktans dəyəridir və iD induktorda axan pik cərəyandır və bu, ölçmə cihazında kəskin şəkildə boşalma cərəyanına çevrilir. İndüktör üzərində yaranan gərginlik MOSFET-in parçalanma gərginliyini üstələyir və uçqun qırılması ilə nəticələnəcək. Uçqun qəzası baş verdikdə, induktordakı cərəyan MOSFET cihazından keçəcək.MOSFETsöndürülür. İnduktorda saxlanılan enerji, başıboş induktorda saxlanılan və MOSFET tərəfindən yayılan enerjiyə bənzəyir.

MOSFET-lər paralel qoşulduqda, qırılma gərginlikləri cihazlar arasında demək olar ki, eyni olmur. Adətən baş verən odur ki, bir cihaz uçqun qəzasını ilk dəfə yaşayır və bütün sonrakı uçqun parçalanma cərəyanları (enerji) həmin cihaz vasitəsilə axır.

EAR - Təkrarlanan Uçqun Enerjisi

Təkrarlanan uçqun enerjisi "sənaye standartı" halına gəldi, lakin tezliyi, digər itkiləri və soyutma miqdarını təyin etmədən bu parametrin heç bir mənası yoxdur. İstiliyin yayılması (soyutma) vəziyyəti tez-tez təkrarlanan uçqun enerjisini idarə edir. Uçqun dağılması nəticəsində yaranan enerjinin səviyyəsini proqnozlaşdırmaq da çətindir.

Uçqun dağılması nəticəsində yaranan enerjinin səviyyəsini proqnozlaşdırmaq da çətindir.

EAR reytinqinin əsl mənası cihazın dözə biləcəyi təkrarlanan uçqun parçalanma enerjisini kalibrləməkdir. Bu tərif cihazın həddən artıq qızmaması üçün tezlikdə heç bir məhdudiyyətin olmadığını nəzərdə tutur, bu, uçqun qəzasının baş verə biləcəyi istənilən cihaz üçün realdır.

Cihaz dizaynının yoxlanılması zamanı MOSFET cihazının həddindən artıq isti olub-olmadığını yoxlamaq üçün, xüsusən də uçqun qəzasının baş verə biləcəyi qurğular üçün işləyən cihazın və ya soyuducunun temperaturunu ölçmək yaxşı fikirdir.

IAR - Avalanche Breakdown Current

Bəzi cihazlar üçün uçqun parçalanması zamanı çipdə cari təyin edilmiş kənarın meyli uçqun cərəyanı IAR-nın məhdudlaşdırılmasını tələb edir. Bu şəkildə, uçqun cərəyanı uçqun parçalanması enerji spesifikasiyasının "incə çapına" çevrilir; cihazın əsl qabiliyyətini ortaya qoyur.

II hissə Statik elektrik xarakteristikası

V(BR)DSS: Drenaj Mənbəsinin Dağılma Gərginliyi (Məhv Gərginliyi)

V(BR)DSS (bəzən VBDSS adlanır) drenajdan axan cərəyanın müəyyən bir temperaturda və qapı mənbəyinin qısaldılması ilə müəyyən bir dəyərə çatdığı drenaj mənbəyi gərginliyidir. Bu vəziyyətdə drenaj mənbəyinin gərginliyi uçqun qırılma gərginliyidir.

V(BR)DSS müsbət temperatur əmsalıdır və aşağı temperaturda V(BR)DSS 25°C-də drenaj mənbəyi gərginliyinin maksimum reytinqindən azdır. -50°C-də V(BR)DSS -50°C-də drenaj mənbəyi gərginliyinin maksimum reytinqindən azdır. -50°C-də V(BR)DSS 25°C-də maksimum drenaj mənbəyi gərginlik reytinqinin təxminən 90%-ni təşkil edir.

VGS(th), VGS(off): Eşik gərginliyi

VGS(th) əlavə edilmiş qapı mənbəyi gərginliyinin drenajın cərəyan etməyə başlamasına və ya MOSFET söndürüldükdə cərəyanın yox olmasına səbəb ola biləcəyi gərginlikdir və sınaq şərtləri (drenaj cərəyanı, drenaj mənbəyi gərginliyi, qovşaq) temperatur) da müəyyən edilir. Normalda, bütün MOS qapı cihazları fərqlidir

eşik gərginlikləri fərqli olacaq. Buna görə də, VGS(th)-nin dəyişmə diapazonu müəyyən edilir.VGS(th) mənfi temperatur əmsalıdır, temperatur yüksəldikdə,MOSFETnisbətən aşağı gate mənbəyi gərginliyində açılacaq.

RDS(on): On-müqavimət

RDS(on) müəyyən drenaj cərəyanında (adətən ID cərəyanının yarısı), qapı mənbəyi gərginliyində və 25°C-də ölçülən drenaj mənbəyi müqavimətidir. RDS(on) müəyyən drenaj cərəyanında (adətən ID cərəyanının yarısı), qapı mənbəyi gərginliyində və 25°C-də ölçülən drenaj mənbəyi müqavimətidir.

IDSS: sıfır qapı gərginliyi drenaj cərəyanı

IDSS, keçid mənbəyi gərginliyi sıfır olduqda, müəyyən bir drenaj mənbəyi gərginliyində drenaj və mənbə arasında sızma cərəyanıdır. Sızma cərəyanı temperaturla artdığından, IDSS həm otaqda, həm də yüksək temperaturda müəyyən edilir. Sızma cərəyanı səbəbindən enerji itkisi, adətən əhəmiyyətsiz olan drenaj mənbələri arasındakı gərginliyə IDSS-ni vurmaqla hesablana bilər.

IGSS - Gate Source Leakage Current

IGSS, müəyyən bir qapı mənbəyi gərginliyində qapıdan keçən sızma cərəyanıdır.

III hissə Dinamik elektrik xarakteristikası

Ciss: Giriş tutumu

Drenajı mənbəyə qısaldaraq AC siqnalı ilə ölçülən qapı ilə mənbə arasındakı tutum giriş tutumudur; Ciss, darvazanın drenaj tutumunu, Cgd və qapı mənbəyinin tutumunu, Cgs, paralel olaraq birləşdirərək və ya Ciss = Cgs + Cgd ilə formalaşır. Giriş tutumu eşik gərginliyə doldurulduqda cihaz açılır və müəyyən bir dəyərə boşaldıqda söndürülür. Buna görə də, sürücü sxemi və Ciss cihazın açılma və söndürülmə gecikməsinə birbaşa təsir göstərir.

Coss: Çıxış tutumu

Çıxış tutumu, darvazanın mənbəyinin qısaldılması zamanı AC siqnalı ilə ölçülən drenaj və mənbə arasındakı tutumdur, Coss drenaj mənbəyinin tutumu Cds və qapının drenaj tutumu Cgd və ya Coss = Cds + Cgd paralel olaraq formalaşır. Yumşaq keçid tətbiqləri üçün Coss çox vacibdir, çünki dövrədə rezonansa səbəb ola bilər.

Crss : Əks Ötürmə Tutumu

Torpaqlanmış mənbə ilə drenaj və darvaza arasında ölçülən tutum əks ötürmə tutumudur. Əks ötürmə tutumu qapının drenaj tutumuna bərabərdir, Cres = Cgd və tez-tez Miller tutumu adlanır ki, bu da keçidin yüksəlmə və enmə vaxtları üçün ən vacib parametrlərdən biridir.

Bu, kommutasiya yüksəlmə və enmə vaxtları üçün vacib bir parametrdir və həmçinin söndürmə gecikmə müddətinə təsir göstərir. Drenaj gərginliyi artdıqca tutum azalır, xüsusən çıxış tutumu və əks ötürmə tutumu.

Qgs, Qgd və Qg: Gate Charge

Qapı yükü dəyəri terminallar arasında kondansatördə saxlanılan yükü əks etdirir. Kondansatorun yükü keçid anında gərginliklə dəyişdiyindən, qapı sürücüsü sxemlərinin layihələndirilməsi zamanı qapı yükünün təsiri çox vaxt nəzərə alınır.

Qgs 0-dan birinci əyilmə nöqtəsinə qədər olan yükdür, Qgd birincidən ikinci əyilmə nöqtəsinə qədər olan hissədir (“Miller” yükü də adlanır) və Qg 0-dan VGS-nin xüsusi sürücüyə bərabər olduğu nöqtəyə qədər olan hissədir. gərginlik.

Sızma cərəyanının və sızma mənbəyinin gərginliyindəki dəyişikliklər qapının yük dəyərinə nisbətən kiçik təsir göstərir və qapının yükü temperaturla dəyişmir. Test şərtləri müəyyən edilir. Sabit sızma cərəyanı və dəyişən sızma mənbəyi gərginliyi üçün müvafiq darvaza yükünün dəyişmə əyriləri daxil olmaqla, məlumat vərəqində qapı yükünün qrafiki göstərilir.

Sabit boşalma cərəyanı və dəyişən drenaj mənbəyi gərginliyi üçün müvafiq keçid yükünün dəyişmə əyriləri məlumat cədvəllərinə daxil edilmişdir. Qrafikdə yayla gərginliyi VGS(pl) artan cərəyanla daha az artır (və azalan cərəyanla azalır). Yayla gərginliyi də eşik gərginliyi ilə mütənasibdir, buna görə də fərqli eşik gərginliyi fərqli bir yayla gərginliyi yaradacaq.

gərginlik.

Aşağıdakı diaqram daha ətraflı və tətbiq olunur:

td(on): vaxtında gecikmə vaxtı

Vaxtında gecikmə vaxtı, darvazanın mənbəyinin gərginliyinin qapı sürücüsünün gərginliyinin 10% -ə yüksəlməsindən sızma cərəyanının göstərilən cərəyanın 10% -nə qədər yüksəldiyi vaxtdır.

td(off): Off gecikmə vaxtı

Söndürmə gecikmə vaxtı, qapı mənbəyinin gərginliyi qapı sürücüsünün gərginliyinin 90% -ə düşdüyü andan sızma cərəyanının göstərilən cərəyanın 90% -ə düşməsinə qədər keçən vaxtdır. Bu, cərəyanın yükə ötürülməsindən əvvəl yaşanan gecikməni göstərir.

tr : Yüksəlmə vaxtı

Yüksəlmə vaxtı drenaj cərəyanının 10%-dən 90%-ə yüksəlməsi üçün lazım olan vaxtdır.

tf : Düşmə vaxtı

Düşmə vaxtı drenaj cərəyanının 90%-dən 10%-ə düşməsi üçün lazım olan vaxtdır.