Quantu sapete di i paràmetri MOSFET? OLUKEY l'analizza per voi

"MOSFET" hè l'abbreviazione di Metal Oxide Semicoductor Field Effect Transistor. Hè un dispusitivu fattu di trè materiali: metallu, ossidu (SiO2 o SiN) è semiconductor. MOSFET hè unu di i dispositi più basi in u campu di i semiconduttori. Ch'ella sia in u disignu IC o l'applicazioni di circuitu à livellu di bordu, hè assai estensivu. I paràmetri principali di MOSFET includenu ID, IDM, VGSS, V(BR)DSS, RDS(on), VGS(th), etc. Sapete questi? Cumpagnia OLUKEY, cum'è winsok taiwanese mid-high-end media è bassa tensioneMOSFETFornitore di serviziu di l'agente, hà una squadra di core cù quasi 20 anni di sperienza per spiegà à voi in dettaglio i diversi parametri di MOSFET!

Figura: Scheda di specificazione WINSOK MOSFETWSG03N10

Descrizzione di u significatu di i paràmetri MOSFET

1. Parametri estremi:

ID: Massima corrente di drain-source. Si riferisce à a corrente massima permessa di passà trà u drenu è a surgente quandu u transistor à effettu di campu opera nurmale. U currente di funziunamentu di u transistor à effettu di campu ùn deve micca più di ID. Stu paràmetru diminuisce cum'è a temperatura di a junction aumenta.

IDM: Massima corrente pulsata di drain-source. Stu paràmetru diminuirà cum'è a temperatura di a junction aumenta, riflettendu una resistenza à l'impattu è hè ancu ligata à u tempu di pulse. Se stu paràmetru hè troppu chjucu, u sistema pò esse in risicu di esse sbulicatu da u currente durante a prova OCP.

PD: A putenza massima dissipata. Si riferisce à a massima dissipazione di putenza di drain-source permessa senza deteriorate u rendiment di u transistor à effettu di campu. Quandu s'utilice, u cunsumu di energia attuale di u FET deve esse menu di quellu di u PDSM è lascià un certu marghjenu. Stu paràmetru diminuisce generalmente cum'è a temperatura di junction aumenta

VDSS: Tensione di resistenza massima di drain-source. A tensione di drenu-surghjente quandu u currente di drenu chì scorri righjunghji un valore specificu (surges sharply) sottu una temperatura specifica è un cortu circuitu di porta-source. A tensione di drenu-surghjente in questu casu hè ancu chjamata tensione di rottura di avalanche. VDSS hà un coefficient di temperatura pusitivu. À -50 ° C, VDSS hè circa 90% di quellu à 25 ° C. A causa di l'indennità di solitu lasciata in a pruduzzione nurmale, a tensione di avalanche di MOSFET hè sempre più grande di a tensione nominale nominale.

OLUKEYCunsiglii Caldi: Per assicurà l'affidabilità di u produttu, in i peggiori cundizioni di travagliu, hè cunsigliatu chì a tensione di travagliu ùn deve micca più di 80 ~ 90% di u valore nominale.

VGSS: Tensione massima di resistenza di a porta-source. Si riferisce à u valore VGS quandu u currente inversu trà a porta è a fonte principia à aumentà bruscamente. Superà stu valore di tensione pruvucarà una rottura dielettrica di a capa d'ossidu di a porta, chì hè una rottura distruttiva è irreversibile.

TJ: Temperature di junzione operativa massima. Di solitu hè 150 ℃ o 175 ℃. Sottu à e cundizioni di travagliu di u disignu di u dispusitivu, hè necessariu per evità di sopra à sta temperatura è lascià un certu marghjenu.

TSTG: intervallu di temperatura di almacenamiento

Questi dui parametri, TJ è TSTG, calibranu a gamma di temperatura di junction permessa da l'ambiente di travagliu è di almacenamentu di u dispusitivu. Stu intervallu di temperatura hè stabilitu per risponde à i requisiti minimi di vita operativa di u dispusitivu. Se u dispusitivu hè assicuratu per uperà in questu intervallu di temperatura, a so vita di travagliu serà assai allargata.

2. Parametri statici

E cundizioni di prova MOSFET sò generalmente 2.5V, 4.5V è 10V.

V(BR)DSS: Tensione di rottura di a fonte di drenu. Si riferisce à a tensione massima di drenu-surghjente chì u transistor di l'effettu di u campu pò sustene quandu a tensione di a porta-surghjente VGS hè 0. Questu hè un paràmetru limitante, è a tensione di u funziunamentu applicata à u transistor di l'effettu di u campu deve esse menu di V (BR) DSS. Hà caratteristiche di temperatura pusitivi. Per quessa, u valore di stu paràmetru in cundizioni di bassa temperatura deve esse pigliatu cum'è una considerazione di sicurità.

△V(BR)DSS/△Tj: coefficient di temperatura di a tensione di rottura di a fonte di drenu, generalmente 0.1V/℃

RDS(on): Sottu certi cundizioni di VGS (di solitu 10V), a temperatura di junction è a currente di drenu, a resistenza massima trà drain è fonte quandu u MOSFET hè attivatu. Hè un paràmetru assai impurtante chì determina a putenza cunsumata quandu u MOSFET hè attivatu. Stu paràmetru aumenta generalmente cum'è a temperatura di junction aumenta. Per quessa, u valore di stu paràmetru à a più alta temperatura di u funziunamentu di u funziunamentu deve esse usatu per u calculu di a perdita è a caduta di tensione.

VGS(th): tensione di attivazione (tensione di soglia). Quandu a tensione di cuntrollu di a porta esterna VGS supera a VGS (th), i strati d'inversione di a superficia di e regioni di drenu è fonte formanu un canali cunnessu. In l'applicazioni, a tensione di a porta quandu l'ID hè uguale à 1 mA sottu a cundizione di cortu-circuit di drenu hè spessu chjamata volta di turnu. Stu paràmetru diminuisce generalmente cum'è a temperatura di junction aumenta

IDSS: currente di drain-source saturatu, a currente di drain-source quandu a tensione di porta VGS = 0 è VDS hè un certu valore. In generale à u livellu di microamp

IGSS: corrente di porta-source drive o corrente inversa. Siccomu l'impedenza di input MOSFET hè assai grande, IGSS hè generalmente in u livellu nanoamp.

3. Parametri dinamichi

gfs: transconductance. Si riferisce à u rapportu di u cambiamentu in a corrente di uscita di drain à u cambiamentu di a tensione di a porta-surghjente. Hè una misura di a capacità di a tensione di a porta-surghjente per cuntrullà u currente di drain. Fighjate à u graficu per a relazione di trasferimentu trà gfs è VGS.

Qg: Capacità totale di carica di a porta. MOSFET hè un dispositivu di guida in tensione. U prucessu di guida hè u prucessu di stabilimentu di a tensione di a porta. Questu hè ottenutu da a carica di a capacità trà a fonte di a porta è u drainu di a porta. Stu aspettu serà discutitu in detail sottu.

Qgs: Capacità di carica di a fonte di a porta

Qgd: gate-to-drain charge (pigliandu in contu l'effettu Miller). MOSFET hè un dispositivu di guida in tensione. U prucessu di guida hè u prucessu di stabilimentu di a tensione di a porta. Questu hè ottenutu caricandu a capacità trà a fonte di a porta è u drenu di a porta.

Td(on): tempu di ritardu di cunduzzione. U tempu da quandu a tensione d'ingressu cresce à 10% finu à chì VDS cade à 90% di a so amplitude

Tr: tempu di crescita, u tempu per a tensione di output VDS per calà da 90% à 10% di a so amplitude

Td (off): Tempu di ritardu di spegnimentu, u tempu da quandu a tensione di ingressu scende à 90% à quandu VDS s'arrizza à 10% di a so tensione di spegnimentu

Tf: Tempu di caduta, u tempu per a tensione di output VDS per aumentà da 10% à 90% di a so amplitude

Ciss: Input capacitance, short-circuit u drain è surghjente, è misurà a capacità trà a porta è a surgente cù un signali AC. Ciss = CGD + CGS (CDS short circuit). Hà un impattu direttu nantu à i ritardi di accensione è spegnimentu di u dispusitivu.

Coss: Output capacitance, short-circuit a porta è a surgente, è misura a capacità trà u drain è a surgente cù un signale AC. Coss = CDS + CGD

Crss: capacità di trasmissione inversa. Cù a surgente cunnessa à a terra, a capacità misurata trà u drain è a porta Crss = CGD. Unu di i paràmetri impurtanti per i switches hè u tempu di crescita è caduta. Crss = CGD

A capacità interelectrode è a capacità indotta da MOSFET di MOSFET sò divisi in capacità di input, capacità di output è capacità di feedback da a maiò parte di i fabricatori. I valori citati sò per una tensione fissa drain-to-source. Sti capacitances canciari comu lu drenu-surgente voltage cambia, è u valore di a capacità hà un effettu limitatu. U valore di capacità di input dà solu una indicazione apprussimata di a carica richiesta da u circuitu di u driver, mentri l'infurmazioni di carica di a porta hè più utile. Indica a quantità di energia chì a porta deve carica per ghjunghje à una tensione specifica da a porta à a fonte.

4. Avalanche paràmetri caratteristiche di ripartizione

U paràmetru di caratteristiche di avalanche hè un indicatore di a capacità di u MOSFET per resiste à a sovratensione in u statu off. Se a tensione supera a tensione limite di drenu-surghjente, u dispusitivu serà in un statu di avalanche.

EAS: energia di rottura di avalanche à impulsu unicu. Questu hè un paràmetru limite, chì indica l'energia massima di avalanche chì u MOSFET pò sustene.

IAR: corrente di valanga

EAR: Ripetizione Avalanche Breakdown Energy

5. In vivo paràmetri diode

IS: Corrente di rota libera massima continua (da a fonte)

ISM: impulsu di corrente massima in rota libera (da a fonte)

VSD: caduta di tensione in avanti

Trr: tempu di ricuperazione inversa

Qrr: Recuperazione di carica inversa

Ton: tempu di cunduzzione avanti. (Basicamente trascurabile)

WINSOK MOSFET avalanche paràmetri caratteristiche di ripartizione

Definizione di u tempu di accensione è di spegnimentu MOSFET

Durante u prucessu di applicazione, i seguenti caratteristiche sò spessu deve esse cunsideratu:

1. Caratteristichi di coefficient temperature pusitivu di V (BR) DSS. Questa caratteristica, chì hè sfarente di i dispositi bipolari, li rende più affidabili cum'è a temperatura normale di u funziunamentu aumenta. Ma hè ancu bisognu di attentu à a so affidabilità durante l'iniziu di u friddu à bassa temperatura.

2. Caratteristichi di coefficient temperature negativu di V(GS)th. U potenziale di u sogliu di a porta diminuisce in una certa misura cum'è a temperatura di junction aumenta. Qualchì radiazione riduce ancu stu potenziale di soglia, possibbilmente ancu sottu u potenziale 0. Questa funzione richiede chì l'ingegneri presti attenzione à l'interferenza è l'attivazione falsa di i MOSFET in queste situazioni, in particulare per l'applicazioni MOSFET cù potenziali di soglia bassa. A causa di sta caratteristica, hè qualchì volta necessariu di disignà u potenziale off-voltage di u cunduttore di a porta à un valore negativu (riferendu à u tipu N, u tipu P è cusì) per evità interferenze è falsi triggering.

3.Positive caratteristiche coefficient temperature di VDSon / RDSo. A caratteristica chì VDSon/RDSon aumenta ligeramente cum'è a temperatura di a junction aumenta, permette di utilizà direttamente MOSFET in parallelu. I dispusitivi bipolari sò ghjustu u cuntrariu in questu sensu, cusì u so usu in parallelu diventa abbastanza cumplicatu. RDSon aumenterà ancu ligeramente cum'è ID aumenta. Questa caratteristica è e caratteristiche di temperatura pusitiva di a junction è a superficia RDSon permettenu à MOSFET per evità a rottura secundaria cum'è i dispositi bipolari. Tuttavia, deve esse nutatu chì l'effettu di sta funzione hè abbastanza limitata. Quandu s'utilice in parallelu, push-pull o altre applicazioni, ùn pudete micca confià cumplettamente nantu à l'autoregulazione di sta funzione. Certi misuri fundamentali sò sempre necessarii. Sta caratteristica spiega ancu chì i perditi di cunduzzione diventanu più grande à alte temperature. Per quessa, una attenzione particulari deve esse pagata à a selezzione di paràmetri quandu u calculu di perdite.

4. U coefficient temperature negativu caratteristiche di ID, capiscitura di paràmetri MOSFET è i so caratteristiche principali ID vi diminuite significativamente cum'è a temperatura di junction cresce. Sta caratteristica face spessu necessariu di cunsiderà i so paràmetri ID à alte temperature durante u disignu.

5. caratteristiche coefficient temperature negativu di capacità avalanche IER/EAS. Dopu chì a temperatura di a junction aumenta, ancu se u MOSFET avarà un V(BR)DSS più grande, deve esse nutatu chì l'EAS serà significativamente ridutta. Vale à dì, a so capacità di resiste à l'avalanche in cundizioni d'alta temperatura hè assai più debule chè à a temperatura normale.

6. A capacità di cunduzzione è a prestazione di ricuperazione inversa di u diodu parasiticu in u MOSFET ùn sò micca megliu cà quellu di diodi ordinariu. Ùn hè micca previstu di esse usatu cum'è u trasportatore di corrente principale in u ciclu in u disignu. I diodi di bloccu sò spessu cunnessi in serie per invalidà i diodi parassiti in u corpu, è i diodi paralleli supplementari sò usati per furmà un trasportatore elettricu di circuitu. Tuttavia, pò esse cunsideratu cum'è un traspurtadore in u casu di cunduzzione di cortu termine o di qualchì piccula esigenza attuale, cum'è a rectificazione sincrona.

7. L'aumentu rapidu di u putenziale di drenu pò causà spurious-triggering of the gate drive, perchè sta pussibilità deve esse cunsideratu in grandi applicazioni dVDS / dt (circuiti di commutazione veloce d'alta freccia).