Poortcapaciteit, aan-weerstand en andere parameters van MOSFET's

I. Poortcapaciteit

De poortcapaciteit omvat voornamelijk ingangscapaciteit (Ciss), uitgangscapaciteit (Coss) en omgekeerde overdrachtscapaciteit (Crss, ook bekend als Miller-capaciteit).

 

Ingangscapaciteit (Ciss):

 

DEFINITIE: De ingangscapaciteit is de totale capaciteit tussen de gate en de source en drain, en bestaat uit de gate source-capaciteit (Cgs) en de gate-draincapaciteit (Cgd), parallel verbonden, dwz Ciss = Cgs + Cgd.

 

Functie: De ingangscapaciteit beïnvloedt de schakelsnelheid van de MOSFET. Wanneer de ingangscapaciteit is opgeladen tot een drempelspanning, kan het apparaat worden ingeschakeld; ontladen tot een bepaalde waarde, kan het apparaat worden uitgeschakeld. Daarom hebben het aandrijfcircuit en Ciss een directe invloed op de in- en uitschakelvertraging van het apparaat.

 

Uitgangscapaciteit (Coss):

Definitie: De uitgangscapaciteit is de totale capaciteit tussen de drain en de source, en bestaat uit de drain-source capaciteit (Cds) en de gate-drain capaciteit (Cgd) parallel, dwz Coss = Cds + Cgd.

 

Rol: Bij soft-switching-toepassingen is Coss erg belangrijk omdat dit resonantie in het circuit kan veroorzaken.

 

Omgekeerde transmissiecapaciteit (Crss):

Definitie: De omgekeerde overdrachtscapaciteit is equivalent aan de gate-draincapaciteit (Cgd) en wordt vaak de Miller-capaciteit genoemd.

 

Rol: De omgekeerde overdrachtscapaciteit is een belangrijke parameter voor de stijg- en daaltijden van de schakelaar, en beïnvloedt ook de uitschakelvertragingstijd. De capaciteitswaarde neemt af naarmate de drain-source-spanning toeneemt.

II. Aan-weerstand (Rds(on))

 

Definitie: Aan-weerstand is de weerstand tussen de bron en de afvoer van een MOSFET in de aan-toestand onder specifieke omstandigheden (bijvoorbeeld specifieke lekstroom, poortspanning en temperatuur).

 

Beïnvloedende factoren: Aan-weerstand is geen vaste waarde, deze wordt beïnvloed door de temperatuur, hoe hoger de temperatuur, hoe groter de Rds(on). Bovendien geldt: hoe hoger de weerstandsspanning, hoe dikker de interne structuur van de MOSFET, hoe hoger de overeenkomstige aan-weerstand.

 

 

Belang: bij het ontwerpen van een schakelende voeding of stuurcircuit moet rekening worden gehouden met de aan-weerstand van de MOSFET, omdat de stroom die door de MOSFET vloeit energie op deze weerstand zal verbruiken, en dit deel van de verbruikte energie wordt aangeroepen weerstand verlies. Het selecteren van een MOSFET met een lage aan-weerstand kan het verlies aan aan-weerstand verminderen.

 

Ten derde, andere belangrijke parameters

Naast de poortcapaciteit en aan-weerstand heeft de MOSFET nog enkele andere belangrijke parameters, zoals:

V(BR)DSS (doorslagspanning afvoerbron):De drain source-spanning waarbij de stroom die door de drain vloeit een specifieke waarde bereikt bij een specifieke temperatuur en met kortsluiting van de gate-bron. Boven deze waarde kan de buis beschadigd raken.

 

VGS(th) (drempelspanning):De poortspanning die nodig is om ervoor te zorgen dat er een geleidend kanaal ontstaat tussen de bron en de afvoer. Voor standaard N-kanaal MOSFET's is VT ongeveer 3 tot 6V.

 

ID (maximale continue afvoerstroom):De maximale continue gelijkstroom die door de chip kan worden toegestaan ​​bij de maximale nominale junctietemperatuur.

 

IDM (maximale gepulseerde afvoerstroom):Geeft het niveau van gepulseerde stroom weer dat het apparaat aankan, waarbij gepulseerde stroom veel hoger is dan continue gelijkstroom.

 

PD (maximale vermogensdissipatie):het apparaat kan het maximale stroomverbruik afvoeren.

 

Samenvattend zijn de poortcapaciteit, aan-weerstand en andere parameters van een MOSFET van cruciaal belang voor de prestaties en toepassing ervan, en moeten ze worden geselecteerd en ontworpen op basis van specifieke toepassingsscenario's en vereisten.