Pecyn MOSFET Dewis Tiwb Newid a Diagramau Cylchdaith

Y cam cyntaf yw gwneud detholiad oMOSFETau, sy'n dod mewn dau brif fath: N-sianel a P-sianel. Mewn systemau pŵer, gellir meddwl am MOSFETs fel switshis trydanol. Pan ychwanegir foltedd positif rhwng giât a ffynhonnell MOSFET sianel N, mae ei switsh yn dargludo. Yn ystod dargludiad, gall cerrynt lifo drwy'r switsh o'r draen i'r ffynhonnell. Mae yna wrthiant mewnol rhwng y draen a'r ffynhonnell a elwir yn ar-wrthiant RDS(ON). Rhaid iddo fod yn glir bod giât MOSFET yn derfynell rhwystriant uchel, felly mae foltedd bob amser yn cael ei ychwanegu at y giât. Dyma'r gwrthiant i dir y mae'r giât wedi'i gysylltu ag ef yn y diagram cylched a gyflwynir yn ddiweddarach. Os gadewir y giât yn hongian, ni fydd y ddyfais yn gweithredu fel y'i dyluniwyd a gall droi ymlaen neu i ffwrdd ar eiliadau amhriodol, gan arwain at golli pŵer posibl yn y system. Pan fo'r foltedd rhwng y ffynhonnell a'r giât yn sero, mae'r switsh yn diffodd ac mae'r cerrynt yn stopio llifo trwy'r ddyfais. Er bod y ddyfais wedi'i diffodd ar y pwynt hwn, mae yna gerrynt bach o hyd, a elwir yn cerrynt gollyngiadau, neu IDSS.

Cam 1: Dewiswch N-sianel neu P-sianel

Y cam cyntaf wrth ddewis y ddyfais gywir ar gyfer dyluniad yw penderfynu a ddylid defnyddio sianel-N neu MOSFET sianel-P. mewn cais pŵer nodweddiadol, pan fydd MOSFET wedi'i seilio a'r llwyth wedi'i gysylltu â foltedd y gefnffordd, bod MOSFET yn gyfystyr â'r switsh ochr foltedd isel. Mewn switsh ochr foltedd isel, sianel NMOSFETdylid ei ddefnyddio oherwydd ystyried y foltedd sydd ei angen i ddiffodd neu droi'r ddyfais ymlaen. Pan fydd y MOSFET wedi'i gysylltu â'r bws ac mae'r llwyth wedi'i seilio, mae'r switsh ochr foltedd uchel i'w ddefnyddio. Defnyddir MOSFET sianel-P fel arfer yn y topoleg hon, eto ar gyfer ystyriaethau gyriant foltedd.

Cam 2: Penderfynwch ar y sgôr gyfredol

Yr ail gam yw dewis gradd gyfredol y MOSFET. Yn dibynnu ar y strwythur cylched, dylai'r sgôr gyfredol hon fod yr uchafswm cerrynt y gall y llwyth ei wrthsefyll o dan bob amgylchiad. Yn debyg i achos foltedd, rhaid i'r dylunydd sicrhau bod y MOSFET a ddewiswyd yn gallu gwrthsefyll y sgôr gyfredol hon, hyd yn oed pan fydd y system yn cynhyrchu cerrynt pigyn. Y ddau achos presennol a ystyrir yw modd parhaus a phigau curiad y galon. Mae'r paramedr hwn yn seiliedig ar DAFLEN DDATA tiwb FDN304P fel cyfeiriad a dangosir y paramedrau yn y ffigur:

Mewn modd dargludiad parhaus, mae'r MOSFET mewn cyflwr cyson, pan fydd cerrynt yn llifo'n barhaus trwy'r ddyfais. Mae pigau curiad y galon yn digwydd pan fydd llawer iawn o ymchwydd (neu gerrynt pigyn) yn llifo drwy'r ddyfais. Unwaith y bydd y cerrynt uchaf o dan yr amodau hyn wedi'i bennu, yn syml, mae'n fater o ddewis dyfais yn uniongyrchol a all wrthsefyll y cerrynt mwyaf hwn.

Ar ôl dewis y cerrynt graddedig, rhaid i chi hefyd gyfrifo'r golled dargludiad. Yn ymarferol, mae'rMOSFETnid yw'r ddyfais ddelfrydol, oherwydd yn y broses dargludol bydd colled pŵer, a elwir yn golled dargludiad. MOSFET yn y "ar" fel ymwrthedd amrywiol, a bennir gan RDS y ddyfais (ON), a gyda'r tymheredd a newidiadau sylweddol. Gellir cyfrifo afradu pŵer y ddyfais o Iload2 x RDS (ON), a chan fod yr ar-ymwrthedd yn amrywio gyda thymheredd, mae'r gwasgariad pŵer yn amrywio'n gymesur. Po uchaf yw'r foltedd VGS a roddir ar y MOSFET, y lleiaf fydd yr RDS(ON); i'r gwrthwyneb, yr uchaf fydd yr RDS(ON). Ar gyfer y dylunydd system, dyma lle mae'r cyfaddawdau yn dod i rym yn dibynnu ar foltedd y system. Ar gyfer dyluniadau cludadwy, mae'n haws (ac yn fwy cyffredin) defnyddio folteddau is, tra ar gyfer dyluniadau diwydiannol, gellir defnyddio folteddau uwch. Sylwch fod y gwrthiant RDS(ON) yn codi ychydig gyda cherrynt. Mae amrywiadau yn y paramedrau trydanol amrywiol y gwrthydd RDS(ON) i'w gweld yn y daflen ddata technegol a ddarparwyd gan y gwneuthurwr.

Cam 3: Pennu Gofynion Thermol

Y cam nesaf wrth ddewis MOSFET yw cyfrifo gofynion thermol y system. Rhaid i'r dylunydd ystyried dwy sefyllfa wahanol, yr achos gwaethaf a'r gwir achos. Argymhellir y cyfrifiad ar gyfer y senario waethaf oherwydd bod y canlyniad hwn yn darparu mwy o ymyl diogelwch ac yn sicrhau na fydd y system yn methu. Mae yna hefyd rai mesuriadau i fod yn ymwybodol ohonynt ar daflen ddata MOSFET; megis yr ymwrthedd thermol rhwng cyffordd lled-ddargludyddion y ddyfais becynnu a'r amgylchedd, a'r tymheredd cyffordd uchaf.

Mae tymheredd cyffordd y ddyfais yn hafal i'r tymheredd amgylchynol uchaf ynghyd â chynnyrch ymwrthedd thermol a gwasgariad pŵer (tymheredd cyffordd = tymheredd amgylchynol uchaf + [gwrthiant thermol × gwasgariad pŵer]). O'r hafaliad hwn gellir datrys afradu pŵer mwyaf y system, sydd trwy ddiffiniad yn hafal i I2 x RDS(ON). Gan fod y personél wedi pennu uchafswm y cerrynt a fydd yn mynd trwy'r ddyfais, gellir cyfrifo RDS (ON) ar gyfer gwahanol dymereddau. Mae'n bwysig nodi, wrth ddelio â modelau thermol syml, bod yn rhaid i'r dylunydd hefyd ystyried cynhwysedd gwres y gyffordd / achos dyfais lled-ddargludyddion a'r cas / amgylchedd; hy, mae'n ofynnol nad yw'r bwrdd cylched printiedig a'r pecyn yn cynhesu ar unwaith.

Fel arfer, PMOSFET, bydd deuod parasitig yn bresennol, swyddogaeth y deuod yw atal y cysylltiad gwrthdroi ffynhonnell-draen, ar gyfer PMOS, y fantais dros NMOS yw y gall ei foltedd troi ymlaen fod yn 0, a'r gwahaniaeth foltedd rhwng y Nid yw foltedd DS yn llawer, tra bod y NMOS ar amod yn mynnu bod y VGS yn fwy na'r trothwy, a fydd yn arwain at y foltedd rheoli yn anochel yn fwy na'r foltedd gofynnol, a bydd trafferth diangen. Dewisir PMOS fel y switsh rheoli ar gyfer y ddau gais canlynol:

Mae tymheredd cyffordd y ddyfais yn hafal i'r tymheredd amgylchynol uchaf ynghyd â chynnyrch ymwrthedd thermol a gwasgariad pŵer (tymheredd cyffordd = tymheredd amgylchynol uchaf + [gwrthiant thermol × gwasgariad pŵer]). O'r hafaliad hwn gellir datrys afradu pŵer mwyaf y system, sydd trwy ddiffiniad yn hafal i I2 x RDS(ON). Gan fod y dylunydd wedi pennu uchafswm y cerrynt a fydd yn mynd trwy'r ddyfais, gellir cyfrifo RDS (ON) ar gyfer tymereddau gwahanol. Mae'n bwysig nodi, wrth ddelio â modelau thermol syml, bod yn rhaid i'r dylunydd hefyd ystyried cynhwysedd gwres y gyffordd / achos dyfais lled-ddargludyddion a'r cas / amgylchedd; hy, mae'n ofynnol nad yw'r bwrdd cylched printiedig a'r pecyn yn cynhesu ar unwaith.

Fel arfer, PMOSFET, bydd deuod parasitig yn bresennol, swyddogaeth y deuod yw atal y cysylltiad gwrthdroi ffynhonnell-draen, ar gyfer PMOS, y fantais dros NMOS yw y gall ei foltedd troi ymlaen fod yn 0, a'r gwahaniaeth foltedd rhwng y Nid yw foltedd DS yn llawer, tra bod y NMOS ar amod yn mynnu bod y VGS yn fwy na'r trothwy, a fydd yn arwain at y foltedd rheoli yn anochel yn fwy na'r foltedd gofynnol, a bydd trafferth diangen. Dewisir PMOS fel y switsh rheoli ar gyfer y ddau gais canlynol:

Wrth edrych ar y gylched hon, mae'r signal rheoli PGC yn rheoli a yw V4.2 yn cyflenwi pŵer i P_GPRS ai peidio. Nid yw'r gylched hon, y ffynhonnell a'r terfynellau draen yn gysylltiedig â'r cefn, mae R110 a R113 yn bodoli yn yr ystyr nad yw cerrynt giât rheoli R110 yn rhy fawr, mae R113 yn rheoli giât y arferol, R113 tynnu i fyny i uchel, fel o PMOS , ond gellir ei weld hefyd fel tynnu i fyny ar y signal rheoli, pan fydd pinnau mewnol yr MCU a thynnu i fyny, hynny yw, allbwn y draen agored pan fydd yr allbwn yn ddraen agored, ac ni all yrru'r PMOS i ffwrdd, ar hyn o bryd, mae angen foltedd allanol a roddir tynnu i fyny, felly mae gwrthydd R113 yn chwarae dwy rôl. Bydd angen foltedd allanol arno i roi'r tynnu i fyny, felly mae gwrthydd R113 yn chwarae dwy rôl. Gall r110 fod yn llai, i 100 ohms hefyd.