د MOSFET بسته سویچنګ ټیوب انتخاب او د سرکټ ډیاګرامونه

لومړی ګام د انتخاب غوره کول ديMOSFETs، کوم چې په دوه اصلي ډولونو کې راځي: N-چینل او P-چینل. د بریښنا سیسټمونو کې، MOSFETs د بریښنایی سویچونو په توګه فکر کیدی شي. کله چې د N-چینل MOSFET دروازې او سرچینې ترمنځ مثبت ولتاژ اضافه شي، د هغې سویچ ترسره کیږي. د جریان په جریان کې، جریان کولی شي د سویچ له لارې د اوبو څخه سرچینې ته تیریږي. د ډنډ او سرچینې ترمنځ یو داخلي مقاومت شتون لري چې د مقاومت RDS (ON) په نوم یادیږي. دا باید روښانه وي چې د MOSFET دروازه د لوړ خنډ ټرمینل دی، نو په دروازه کې ولتاژ تل اضافه کیږي. دا د ځمکې مقاومت دی چې دروازه یې وروسته د سرکټ ډیاګرام کې وصل شوې. که چیرې دروازه ځړول پاتې وي، وسیله به د ډیزاین په توګه کار ونه کړي او ممکن په نا مناسبو شیبو کې فعال یا بند شي، په پایله کې په سیسټم کې د بریښنا احتمالي ضایع کیدو المل کیږي. کله چې د سرچینې او دروازې تر مینځ ولتاژ صفر وي، سویچ بندیږي او د وسیلې له لارې جریان ودریږي. که څه هم وسیله په دې وخت کې بنده شوې، لاهم یو کوچنی اوسنی شتون لري، چې د لیکج کرنټ یا IDSS په نوم یادیږي.

 

 

1 ګام: N-چینل یا P-چینل غوره کړئ

د ډیزاین لپاره د سمې وسیلې په غوره کولو کې لومړی ګام دا دی چې پریکړه وکړئ چې ایا د N-چینل یا P-چینل MOSFET کاروئ. د بریښنا په یوه عادي غوښتنلیک کې، کله چې MOSFET ځمکني وي او بار د ټرک ولتاژ سره وصل وي، نو MOSFET د ټیټ ولتاژ اړخ سویچ تشکیلوي. د ټیټ ولتاژ اړخ سویچ کې، یو N چینلMOSFETباید د ولټاژ په پام کې نیولو سره وکارول شي چې د آلې بندولو یا فعالولو لپاره اړین وي. کله چې MOSFET له بس سره وصل وي او بار یې ځای په ځای شي، د لوړ ولتاژ اړخ سویچ باید وکارول شي. د P-چینل MOSFET معمولا په دې ټوپولوژي کې کارول کیږي، بیا د ولتاژ ډرایو غورونو لپاره.

2 ګام: اوسنۍ درجه بندي مشخص کړئ

دوهم ګام د MOSFET اوسنی درجه غوره کول دي. د سرکټ جوړښت پورې اړه لري، دا اوسنی درجه باید اعظمي اوسني وي چې بار په ټولو شرایطو کې مقاومت کولی شي. د ولتاژ د قضیې په څیر، ډیزاینر باید ډاډ ترلاسه کړي چې ټاکل شوی MOSFET کولی شي د دې اوسني درجه بندي سره مقاومت وکړي، حتی کله چې سیسټم د سپیک جریان تولیدوي. دوه اوسني قضیې چې په پام کې نیول شوي دي دوامداره حالت او د نبض سپکونه دي. دا پیرامیټر د حوالې په توګه د FDN304P ټیوب ډیټاشیټ پراساس دی او پیرامیټرې په شکل کې ښودل شوي:

 

 

 

په پرله پسې ډول ترانسپورت حالت کې، MOSFET په ثابت حالت کې وي، کله چې جریان په دوامداره توګه د وسیلې له لارې تیریږي. د نبض سپکونه هغه وخت دي کله چې د وسیلې له لارې په پراخه کچه سرج (یا سپیک کرنټ) تیریږي. یوځل چې د دې شرایطو لاندې اعظمي جریان مشخص شي ، نو دا په مستقیم ډول د یوې وسیلې غوره کولو مسله ده چې کولی شي د دې اعظمي اوسني سره مقاومت وکړي.

د ټاکل شوي اوسني ټاکلو وروسته، تاسو باید د لیږد ضایع هم محاسبه کړئ. په عمل کې، دMOSFETدا مثالی وسیله نه ده، ځکه چې د لیږدونکي پروسې کې به د بریښنا ضایع وي، کوم چې د کنډکیشن ضایع بلل کیږي. MOSFET په "آن" کې د متغیر مقاومت په څیر، د آلې د RDS (ON) لخوا ټاکل کیږي، او د تودوخې او د پام وړ بدلونونو سره. د وسیلې د بریښنا ضایع کول د Iload2 x RDS (ON) څخه محاسبه کیدی شي، او څنګه چې مقاومت د تودوخې سره توپیر لري، د بریښنا ضایع په متناسب ډول توپیر لري. هرڅومره لوړ ولتاژ VGS چې په MOSFET کې پلي کیږي ، د RDS(ON) به کوچنی وي؛ برعکس RDS (ON) به لوړ وي. د سیسټم ډیزاینر لپاره، دا هغه ځای دی چې سوداګریزې لوبې د سیسټم ولتاژ پورې اړه لري. د پورټ ایبل ډیزاینونو لپاره ، د ټیټ ولټاژونو کارول اسانه دي (او ډیر عام) ، پداسې حال کې چې د صنعتي ډیزاینونو لپاره ، لوړ ولټاژ کارول کیدی شي. په یاد ولرئ چې د RDS (ON) مقاومت د اوسني سره یو څه لوړیږي. د RDS (ON) ریسیسټر مختلف بریښنایی پیرامیټونو کې تغیرات د تولید کونکي لخوا چمتو شوي تخنیکي ډیټا شیټ کې موندل کیدی شي.

 

 

 

دریم ګام: د تودوخې اړتیاوې مشخص کړئ

د MOSFET غوره کولو بل ګام د سیسټم حرارتي اړتیاو محاسبه کول دي. ډیزاینر باید دوه مختلف سناریوګانې په پام کې ونیسي، بدترین قضیه او ریښتینې قضیه. د بدترین حالت سناریو لپاره محاسبه سپارښتنه کیږي ځکه چې دا پایله د خوندیتوب لوی حاشیه چمتو کوي او ډاډ ورکوي چې سیسټم به ناکام نشي. د MOSFET ډیټا شیټ کې د خبرتیا لپاره ځینې اندازه هم شتون لري؛ لکه د بسته شوي وسیلې او چاپیریال د سیمیکمډکټر جنکشن ترمینځ حرارتي مقاومت ، او د جنکشن اعظمي تودوخې.

 

د وسیلې د جنکشن تودوخه د اعظمي محیطي تودوخې او د تودوخې مقاومت او بریښنا تحلیل محصول سره مساوي ده (د جنکشن تودوخه = اعظمي محیط حرارت + [د حرارتي مقاومت × بریښنا تحلیل]). له دې معادلې څخه د سیسټم اعظمي بریښنا تحلیل حل کیدی شي ، کوم چې د تعریف له مخې د I2 x RDS (ON) سره مساوي دی. څرنګه چې پرسونل اعظمي جریان ټاکلی چې د وسیلې څخه تیریږي ، RDS (ON) د مختلف تودوخې لپاره محاسبه کیدی شي. دا مهمه ده چې په یاد ولرئ کله چې د ساده تودوخې ماډلونو سره معامله کوئ، ډیزاینر باید د سیمیکمډکټر جنکشن / وسیلې قضیه او قضیه / چاپیریال هم په پام کې ونیسي؛ د بیلګې په توګه، دا اړینه ده چې چاپ شوی سرکټ بورډ او کڅوړه سمدلاسه ګرم نشي.

عموما، یو PMOSFET، هلته به یو پرازیتي ډایډ موجود وي، د ډایډ دنده دا ده چې د سرچینې-ډرین ریورس اتصال مخه ونیسي، د PMOS لپاره، د NMOS څخه ګټه دا ده چې د هغې بدلیدونکي ولټاژ 0 وي، او د ولتاژ توپیر 0 وي. د DS ولتاژ ډیر نه دی، پداسې حال کې چې NMOS شرط ته اړتیا لري چې VGS د حد څخه ډیر وي، کوم چې به د کنټرول ولتاژ د اړتیا وړ ولتاژ څخه ډیر وي، او غیر ضروري ستونزه به وي. PMOS د لاندې دوه غوښتنلیکونو لپاره د کنټرول سویچ په توګه غوره شوی:

 

د وسیلې د جنکشن تودوخه د اعظمي محیطي تودوخې او د تودوخې مقاومت او بریښنا تحلیل محصول سره مساوي ده (د جنکشن تودوخه = اعظمي محیط حرارت + [د حرارتي مقاومت × بریښنا تحلیل]). له دې معادلې څخه د سیسټم اعظمي بریښنا تحلیل حل کیدی شي ، کوم چې د تعریف له مخې د I2 x RDS (ON) سره مساوي دی. څرنګه چې ډیزاینر اعظمي جریان ټاکلی چې د وسیلې څخه تیریږي ، RDS (ON) د مختلف تودوخې لپاره محاسبه کیدی شي. دا مهمه ده چې په یاد ولرئ کله چې د ساده تودوخې ماډلونو سره معامله کوئ، ډیزاینر باید د سیمیکمډکټر جنکشن / وسیلې قضیه او قضیه / چاپیریال هم په پام کې ونیسي؛ د بیلګې په توګه، دا اړینه ده چې چاپ شوی سرکټ بورډ او کڅوړه سمدلاسه ګرم نشي.

عموما، یو PMOSFET، هلته به یو پرازیتي ډایډ موجود وي، د ډایډ دنده دا ده چې د سرچینې-ډرین ریورس اتصال مخه ونیسي، د PMOS لپاره، د NMOS څخه ګټه دا ده چې د هغې بدلیدونکي ولټاژ 0 وي، او د ولتاژ توپیر 0 وي. د DS ولتاژ ډیر نه دی، پداسې حال کې چې NMOS شرط ته اړتیا لري چې VGS د حد څخه ډیر وي، کوم چې به د کنټرول ولتاژ د اړتیا وړ ولتاژ څخه ډیر وي، او غیر ضروري ستونزه به وي. PMOS د لاندې دوه غوښتنلیکونو لپاره د کنټرول سویچ په توګه غوره شوی:

دې سرکټ ته په کتلو سره، د کنټرول سیګنال PGC کنټرولوي چې آیا V4.2 P_GPRS ته بریښنا ورکوي یا نه. دا سرکیټ، سرچینه او د ډرین ټرمینالونه د ریورس سره نښلول شوي ندي، R110 او R113 په دې معنی شتون لري چې د R110 کنټرول دروازې جریان خورا لوی نه دی، R113 د نورمال دروازه کنټرولوي، د PMOS په څیر، R113 لوړ ته پورته کوي. ، مګر د کنټرول سیګنال کې د پل اپ په توګه هم لیدل کیدی شي ، کله چې د MCU داخلي پنونه او پل اپ ، دا د خلاص ډرین محصول دی کله چې محصول خلاص ډرین وي ، او PMOS نشي چلولی. بند، په دې وخت کې، دا اړینه ده چې بهرنۍ ولتاژ د پل اپ په توګه ورکړل شي، نو د R113 مقاومت دوه رول لوبوي. دا به د پل اپ ورکولو لپاره بهرني ولتاژ ته اړتیا ولري، نو R113 مقاومت دوه رول لوبوي. r110 کوچنی کیدی شي، تر 100 ohms پورې هم کیدی شي.