"MOSFET" Metal Oksid Yarımkeçirici Sahə Təsiri Transistorunun abreviaturasıdır. Bu üç materialdan hazırlanmış bir cihazdır: metal, oksid (SiO2 və ya SiN) və yarımkeçirici. MOSFET yarımkeçiricilər sahəsində ən əsas cihazlardan biridir. İstər IC dizaynında, istərsə də board səviyyəli dövrə proqramlarında olsun, bu, çox genişdir. MOSFET-in əsas parametrlərinə ID, IDM, VGSS, V(BR)DSS, RDS(on), VGS(th) və s. daxildir. Siz bunları bilirsinizmi? OLUKEY şirkəti, bir winsok Tayvan orta və yüksək səviyyəli orta və aşağı gərginlikliMOSFETagent xidmət təminatçısı, MOSFET-in müxtəlif parametrlərini sizə ətraflı izah etmək üçün təxminən 20 illik təcrübəyə malik əsas komandaya malikdir!
MOSFET parametrlərinin mənasının təsviri
1. Ekstremal parametrlər:
ID: Maksimum drenaj mənbəyi cərəyanı. Sahə effekti tranzistoru normal işləyərkən drenaj və mənbə arasında keçməsinə icazə verilən maksimum cərəyana aiddir. Sahə effektli tranzistorun işləmə cərəyanı ID-dən çox olmamalıdır. Qovşağın temperaturu artdıqca bu parametr azalır.
IDM: Maksimum impulslu drenaj mənbəyi cərəyanı. Bu parametr qovşaq temperaturu artdıqca azalacaq, təsir müqavimətini əks etdirir və həm də nəbz vaxtı ilə əlaqədardır. Bu parametr çox kiçik olarsa, OCP testi zamanı sistem cərəyanla parçalanma riski ilə üzləşə bilər.
PD: Dağılan maksimum güc. Sahə effektli tranzistorun işini pisləşdirmədən icazə verilən maksimum drenaj mənbəyi enerji itkisinə aiddir. İstifadə edildikdə, FET-in faktiki enerji istehlakı PDSM-dən daha az olmalıdır və müəyyən bir marja buraxmalıdır. Birləşmə temperaturu artdıqca bu parametr ümumiyyətlə azalır
VDSS: Maksimum drenaj mənbəyinə davamlı gərginlik. Axan drenaj cərəyanı müəyyən bir temperatur və gate-mənbə qısa qapanması altında müəyyən bir dəyərə çatdıqda (kəskin yüksəlir) drenaj mənbəyi gərginliyi. Bu vəziyyətdə drenaj mənbəyi gərginliyinə uçqun qırılma gərginliyi də deyilir. VDSS müsbət temperatur əmsalına malikdir. -50°C-də VDSS 25°C-də olanın təxminən 90%-ni təşkil edir. Normal istehsalda adətən qalan ehtiyata görə, MOSFET-in uçqun parçalanma gərginliyi həmişə nominal nominal gərginlikdən yüksək olur.
OLUKEYİsti məsləhətlər: Məhsulun etibarlılığını təmin etmək üçün, ən pis iş şəraitində, iş gərginliyinin nominal dəyərin 80-90% -dən çox olmaması tövsiyə olunur.
VGSS: Qapı mənbəyinin maksimum dayanıqlı gərginliyi. Qapı və mənbə arasındakı əks cərəyan kəskin artmağa başlayanda VGS dəyərinə aiddir. Bu gərginlik dəyərinin aşılması, dağıdıcı və geri dönməz bir parçalanma olan qapı oksidi təbəqəsinin dielektrik parçalanmasına səbəb olacaqdır.
TJ: Maksimum işləmə qovşağı temperaturu. Adətən 150 ℃ və ya 175 ℃ olur. Cihaz dizaynının iş şəraitində bu temperaturun aşılmasının qarşısını almaq və müəyyən bir marjı tərk etmək lazımdır.
TSTG: saxlama temperaturu diapazonu
Bu iki parametr, TJ və TSTG, cihazın iş və saxlama mühitinin icazə verdiyi qovşaq temperaturu diapazonunu kalibrləyir. Bu temperatur diapazonu cihazın minimum istismar müddəti tələblərinə cavab vermək üçün təyin edilmişdir. Cihazın bu temperatur intervalında işləməsi təmin olunarsa, onun işləmə müddəti xeyli uzadılacaqdır.
2. Statik parametrlər
MOSFET test şərtləri ümumiyyətlə 2.5V, 4.5V və 10V-dir.
V(BR)DSS: Drenaj mənbəyinin qırılma gərginliyi. Bu, darvazanın mənbəyi gərginliyi VGS 0 olduqda sahə effektli tranzistorun dözə biləcəyi maksimum boşalma mənbəyi gərginliyinə aiddir. Bu məhdudlaşdırıcı parametrdir və sahə effekti tranzistoruna tətbiq olunan iş gərginliyi V(BR)-dən az olmalıdır. DSS. Müsbət temperatur xüsusiyyətlərinə malikdir. Buna görə də, aşağı temperatur şəraitində bu parametrin dəyəri təhlükəsizlik baxımından nəzərə alınmalıdır.
△V(BR)DSS/△Tj: Drenaj mənbəyinin qırılma gərginliyinin temperatur əmsalı, ümumiyyətlə 0.1V/℃
RDS(on): VGS (adətən 10V), keçid temperaturu və drenaj cərəyanının müəyyən şərtləri altında, MOSFET işə salındıqda drenaj və mənbə arasında maksimum müqavimət. MOSFET işə salındıqda istehlak edilən gücü təyin edən çox vacib bir parametrdir. Bu parametr ümumiyyətlə qovşaq temperaturu artdıqca artır. Buna görə də, bu parametrin ən yüksək əməliyyat qovşağı temperaturunda dəyəri itki və gərginlik düşməsinin hesablanması üçün istifadə edilməlidir.
VGS(th): işə salınma gərginliyi (həddi gərginlik). Xarici qapı idarəetmə gərginliyi VGS VGS(th)-dən çox olduqda, drenaj və mənbə bölgələrinin səthi inversiya təbəqələri birləşdirilmiş kanal əmələ gətirir. Tətbiqlərdə, drenaj qısaqapanması vəziyyətində ID 1 mA-a bərabər olduqda qapı gərginliyi tez-tez açılma gərginliyi adlanır. Bu parametr ümumiyyətlə qovşaq temperaturu artdıqca azalır
IDSS: doymuş drenaj mənbəyi cərəyanı, qapı gərginliyi VGS=0 və VDS müəyyən bir dəyər olduqda drenaj mənbəyi cərəyanı. Ümumiyyətlə mikroamp səviyyəsində
IGSS: gate-source drive cərəyanı və ya əks cərəyan. MOSFET giriş empedansı çox böyük olduğundan, IGSS ümumiyyətlə nanoamp səviyyəsindədir.
3. Dinamik parametrlər
gfs: keçiricilik. Drenaj çıxış cərəyanının dəyişməsinin qapı mənbəyi gərginliyindəki dəyişikliyə nisbətinə aiddir. Qapı mənbəyi gərginliyinin drenaj cərəyanını idarə etmək qabiliyyətinin ölçüsüdür. Zəhmət olmasa gfs və VGS arasındakı köçürmə əlaqəsi üçün diaqrama baxın.
Qg: Ümumi darvazanın doldurma qabiliyyəti. MOSFET gərginlik tipli sürücülük cihazıdır. Sürücülük prosesi qapı gərginliyinin qurulması prosesidir. Bu, darvaza mənbəyi və darvaza drenajı arasındakı tutumu doldurmaqla əldə edilir. Bu aspekt aşağıda ətraflı müzakirə olunacaq.
Qgs: Gate mənbəyi doldurma qabiliyyəti
Qgd: qapıdan drenaja yük (Miller effekti nəzərə alınmaqla). MOSFET gərginlik tipli sürücülük cihazıdır. Sürücülük prosesi qapı gərginliyinin qurulması prosesidir. Bu, darvaza mənbəyi və darvaza drenajı arasındakı tutumu doldurmaqla əldə edilir.
Td(on): keçirici gecikmə vaxtı. Giriş gərginliyinin 10%-ə yüksəldiyi andan VDS amplitudasının 90%-ə enməsinə qədər vaxt
Tr: yüksəlmə vaxtı, VDS çıxış gərginliyinin amplitudasının 90%-dən 10%-ə düşməsi vaxtı
Td(off): Söndürmə gecikmə vaxtı, giriş gərginliyinin 90%-ə düşdüyü andan VDS-nin söndürülmə gərginliyinin 10%-ə yüksəlməsinə qədər olan vaxt
Tf: Düşmə vaxtı, VDS çıxış gərginliyinin amplitudasının 10%-dən 90%-ə yüksəlməsi vaxtı
Ciss: Giriş tutumu, drenaj və mənbəni qısa qapanma və AC siqnalı ilə qapı ilə mənbə arasındakı tutumu ölçün. Ciss= CGD + CGS (CDS qısa qapanması). Bu, cihazın işə salınması və söndürülməsi gecikmələrinə birbaşa təsir göstərir.
Coss: Çıxış tutumu, darvaza və mənbəni qısa qapanma və AC siqnalı ilə drenaj və mənbə arasındakı tutumu ölçün. Coss = CDS + CGD
Crss: Əks ötürmə tutumu. Mənbə yerə qoşulduqda, drenaj və darvaza arasında ölçülən tutum Crss=CGD. Anahtarlar üçün vacib parametrlərdən biri yüksəlmə və enmə vaxtıdır. Crss=CGD
MOSFET-in elektrodlararası tutumu və MOSFET induksiya edilmiş tutumu əksər istehsalçılar tərəfindən giriş tutumuna, çıxış tutumuna və əks əlaqə tutumuna bölünür. Göstərilən dəyərlər sabit drenaj-mənbə gərginliyi üçündür. Drenaj mənbəyinin gərginliyi dəyişdikcə bu tutumlar dəyişir və tutumun dəyəri məhdud təsir göstərir. Giriş tutumunun dəyəri yalnız sürücü dövrəsinin tələb etdiyi doldurulmanın təxmini göstəricisini verir, qapının doldurulması məlumatı isə daha faydalıdır. Bu, müəyyən bir qapıdan mənbəyə gərginliyə çatmaq üçün qapının doldurmalı olduğu enerji miqdarını göstərir.
4. Uçqunun dağılmasının xarakterik parametrləri
Uçqunun dağılmasının xarakterik parametri MOSFET-in söndürülmüş vəziyyətdə həddindən artıq gərginliyə tab gətirmək qabiliyyətinin göstəricisidir. Gərginlik drenaj mənbəyinin limit gərginliyini keçərsə, cihaz uçqun vəziyyətində olacaq.
EAS: Tək nəbzli uçqun parçalanma enerjisi. Bu, MOSFET-in dözə biləcəyi maksimum uçqun parçalanma enerjisini göstərən limit parametridir.
IAR: uçqun cərəyanı
QULAQ: Təkrarlanan Uçqun Dağılma Enerjisi
5. In vivo diod parametrləri
IS: Davamlı maksimum sərbəst dönmə cərəyanı (mənbədən)
ISM: impuls maksimum sərbəst dönmə cərəyanı (mənbədən)
VSD: irəli gərginlik düşməsi
Trr: bərpa müddətini geri qaytarın
Qrr: Ters yüklənmə bərpası
Ton: İrəli keçirmə vaxtı. (Əsasən əhəmiyyətsizdir)
MOSFET-in işə salınma vaxtı və söndürmə vaxtının tərifi
Müraciət zamanı aşağıdakı xüsusiyyətlər tez-tez nəzərə alınmalıdır:
1. V (BR) DSS-nin müsbət temperatur əmsalı xüsusiyyətləri. Bipolyar cihazlardan fərqli olan bu xüsusiyyət normal işləmə temperaturu artdıqca onları daha etibarlı edir. Ancaq aşağı temperaturda soyuq başlanğıclar zamanı onun etibarlılığına da diqqət yetirmək lazımdır.
2. V(GS)th-in mənfi temperatur əmsalı xüsusiyyətləri. Qovşağın temperaturu artdıqca qapının eşik potensialı müəyyən dərəcədə azalacaq. Bəzi radiasiya da bu hədd potensialını, bəlkə də 0 potensialdan aşağı salacaq. Bu xüsusiyyət mühəndislərdən bu vəziyyətlərdə MOSFET-lərin müdaxiləsinə və yanlış tetiklenmesine diqqət yetirməyi tələb edir, xüsusən də aşağı həddi potensialı olan MOSFET tətbiqləri üçün. Bu xarakteristikaya görə, bəzən müdaxilənin və yanlış tetiklemenin qarşısını almaq üçün qapı sürücüsünün gərginlikdənkənar potensialını mənfi dəyərə (N-tipinə, P-tipinə və s. aiddir) layihələndirmək lazımdır.
3.VDSon/RDSo-nun müsbət temperatur əmsalı xüsusiyyətləri. Qovşağın temperaturu artdıqca VDSon/RDSon cüzi artması xarakteristikası MOSFET-ləri paralel olaraq birbaşa istifadə etməyə imkan verir. Bipolyar cihazlar bu baxımdan tam əksinədir, buna görə də onların paralel istifadəsi olduqca mürəkkəbləşir. ID artdıqca RDSon da bir qədər artacaq. Bu xüsusiyyət və qovşaq və səth RDSon-un müsbət temperatur xüsusiyyətləri MOSFET-ə bipolyar cihazlar kimi ikincil parçalanmanın qarşısını almağa imkan verir. Ancaq qeyd etmək lazımdır ki, bu xüsusiyyətin təsiri kifayət qədər məhduddur. Paralel, push-pull və ya digər tətbiqlərdə istifadə edildikdə, bu xüsusiyyətin özünü tənzimləməsinə tamamilə etibar edə bilməzsiniz. Bəzi fundamental tədbirlərə hələ də ehtiyac var. Bu xüsusiyyət yüksək temperaturda keçiricilik itkilərinin daha böyük olmasını da izah edir. Buna görə də itkilərin hesablanması zamanı parametrlərin seçilməsinə xüsusi diqqət yetirilməlidir.
4. İD-nin mənfi temperatur əmsalı xarakteristikaları, MOSFET parametrlərinin başa düşülməsi və onun əsas xarakteristikalarının İD-si keçid temperaturu artdıqca əhəmiyyətli dərəcədə azalacaq. Bu xüsusiyyət dizayn zamanı yüksək temperaturda onun ID parametrlərini nəzərə almağı çox vaxt zəruri edir.
5. IER/EAS uçqun qabiliyyətinin mənfi temperatur əmsalı xüsusiyyətləri. Qovşağın temperaturu artdıqdan sonra, MOSFET-in daha böyük V(BR)DSS-ə malik olmasına baxmayaraq, EAS-ın əhəmiyyətli dərəcədə azalacağını qeyd etmək lazımdır. Yəni onun yüksək temperatur şəraitində uçqunlara tab gətirmə qabiliyyəti normal temperaturda olduğundan xeyli zəifdir.
6. MOSFET-də parazitar diodun keçiricilik qabiliyyəti və tərs bərpa performansı adi diodlardan yaxşı deyil. Dizaynda döngədə əsas cərəyan daşıyıcısı kimi istifadə ediləcəyi gözlənilmir. Bədəndəki parazit diodları etibarsız etmək üçün bloklayıcı diodlar çox vaxt sıra ilə birləşdirilir və dövrə elektrik daşıyıcısı yaratmaq üçün əlavə paralel diodlar istifadə olunur. Bununla belə, qısamüddətli keçirmə və ya sinxron rektifikasiya kimi bəzi kiçik cərəyan tələbləri vəziyyətində daşıyıcı kimi qəbul edilə bilər.
7. Drenaj potensialının sürətlə yüksəlməsi qapı sürücüsünün saxta tetiklənməsinə səbəb ola bilər, ona görə də bu ehtimal böyük dVDS/dt proqramlarında (yüksək tezlikli sürətli keçid sxemləri) nəzərə alınmalıdır.
Göndərmə vaxtı: 13 dekabr 2023-cü il
