MOSFET-uri pentru pachete mici

Când MOSFET-ul este conectat la magistrală și la masa de sarcină, se folosește un comutator lateral de înaltă tensiune. Adesea canal PMOSFET-urisunt utilizate în această topologie, din nou pentru considerente de variație de tensiune. Determinarea valorii curente Al doilea pas este selectarea valorii curente a MOSFET-ului. În funcție de structura circuitului, acest curent nominal ar trebui să fie curentul maxim pe care sarcina îl poate suporta în toate circumstanțele.

Similar cu cazul tensiunii, proiectantul trebuie să se asigure că este selectatMOSFETpoate rezista la acest curent nominal, chiar și atunci când sistemul generează curenți de vârf. Cele două cazuri curente luate în considerare sunt modul continuu și vârfurile pulsului. Acest parametru este referit de FIȘA DE DATE FDN304P, unde MOSFET-ul este în stare staționară în modul de conducție continuă, când curentul circulă continuu prin dispozitiv.

Picurile de puls sunt atunci când există o creștere mare (sau un vârf) de curent care curge prin dispozitiv. Odată ce curentul maxim a fost determinat în aceste condiții, este pur și simplu o chestiune de selectare directă a unui dispozitiv care poate rezista acestui curent maxim.

După selectarea curentului nominal, trebuie calculată și pierderea prin conducție. În practică, MOSFET-urile nu sunt dispozitive ideale, deoarece există o pierdere de putere în timpul procesului conductiv, care se numește pierdere de conducție.

MOSFET-ul acționează ca un rezistor variabil atunci când este „pornit”, așa cum este determinat de RDS(ON) al dispozitivului și variază semnificativ în funcție de temperatură. Puterea disipată a dispozitivului poate fi calculată din Iload2 x RDS(ON) și, deoarece rezistența la pornire variază în funcție de temperatură, puterea disipată variază proporțional. Cu cât tensiunea VGS aplicată MOSFET-ului este mai mare, cu atât RDS(ON) va fi mai mic; invers, cu cât RDS(ON) va fi mai mare. Pentru proiectantul de sistem, aici intră în joc compromisurile în funcție de tensiunea sistemului. Pentru modelele portabile, este mai ușor (și mai comun) să folosiți tensiuni mai mici, în timp ce pentru modelele industriale, pot fi utilizate tensiuni mai mari.

Rețineți că rezistența RDS(ON) crește ușor cu curentul. Variațiile asupra diferiților parametri electrici ai rezistenței RDS(ON) pot fi găsite în fișa tehnică furnizată de producător.

Determinarea cerințelor termice Următorul pas în selectarea unui MOSFET este calcularea cerințelor termice ale sistemului. Proiectantul trebuie să ia în considerare două scenarii diferite, cel mai rău caz și cazul adevărat. Se recomandă să se utilizeze calculul pentru cel mai rău scenariu, deoarece acest rezultat oferă o marjă de siguranță mai mare și asigură că sistemul nu va eșua.

Există, de asemenea, câteva măsurători de care trebuie să fii conștient deMOSFETfișa cu date; cum ar fi rezistența termică dintre joncțiunea semiconductoare a dispozitivului ambalat și mediul ambiant și temperatura maximă a joncțiunii. Temperatura de joncțiune a dispozitivului este egală cu temperatura ambientală maximă plus produsul rezistenței termice și disiparea puterii (temperatura joncțiunii = temperatura ambientală maximă + [rezistența termică x puterea disipată]). Din această ecuație se poate rezolva puterea maximă disipată a sistemului, care este prin definiție egală cu I2 x RDS(ON).

Deoarece proiectantul a determinat curentul maxim care va trece prin dispozitiv, RDS(ON) poate fi calculat pentru diferite temperaturi. Este important de reținut că atunci când se ocupă de modele termice simple, proiectantul trebuie să ia în considerare și capacitatea termică a joncțiunii semiconductoare/carcasa dispozitivului și a carcasei/mediului; adică, este necesar ca placa de circuit imprimat și pachetul să nu se încălzească imediat.

De obicei, un PMOSFET, va fi prezentă o diodă parazită, funcția diodei este de a preveni conexiunea inversă sursă-dren, pentru PMOS, avantajul față de NMOS este că tensiunea de pornire poate fi 0 și diferența de tensiune dintre Tensiunea DS nu este mult, în timp ce NMOS cu condiția necesită ca VGS să fie mai mare decât pragul, ceea ce va duce la o tensiune de control inevitabil mai mare decât cea necesară tensiune și vor apărea probleme inutile. PMOS este selectat ca comutator de control, există următoarele două aplicații: prima aplicație, PMOS pentru a efectua selecția tensiunii, când există V8V, atunci tensiunea este furnizată de V8V, PMOS va fi oprit, VBAT nu furnizează tensiune VSIN, iar când V8V este scăzut, VSIN este alimentat de 8V. Rețineți împământarea lui R120, un rezistor care trage constant tensiunea porții în jos pentru a asigura pornirea corectă a PMOS, un pericol de stare asociat cu impedanța mare a porții descrisă mai devreme.

Funcțiile D9 și D10 sunt de a preveni back-up-ul de tensiune, iar D9 poate fi omis. Trebuie remarcat faptul că DS-ul circuitului este de fapt inversat, astfel încât funcția tubului de comutare nu poate fi realizată prin conducerea diodei atașate, ceea ce ar trebui notat în aplicațiile practice. În acest circuit, semnalul de control PGC controlează dacă V4.2 furnizează energie către P_GPRS. Acest circuit, bornele sursă și de scurgere nu sunt conectate la opus, R110 și R113 există în sensul că curentul poarta de control R110 nu este prea mare, normalitatea poarta de control R113, pull-up R113 pentru mare, ca de la PMOS, dar și poate fi văzut ca un pull-up pe semnalul de control, atunci când pinii interni MCU și pull-up, adică ieșirea open-dren atunci când ieșirea nu conduce PMOS oprit, în acest moment, va avea nevoie de o tensiune externă pentru a da tragerea, astfel încât rezistența R113 joacă două roluri. r110 poate fi mai mic, până la 100 ohmi poate fi.