MOSFET's voor kleine pakketten

Wanneer de MOSFET is aangesloten op de bus en de belastingsaarde, wordt een hoogspanningszijschakelaar gebruikt. Vaak P-kanaalMOSFET'sworden in deze topologie gebruikt, opnieuw vanwege overwegingen met betrekking tot spanningsaandrijving. Bepalen van de stroomsterkte De tweede stap is het selecteren van de stroomsterkte van de MOSFET. Afhankelijk van de circuitstructuur moet deze nominale stroom de maximale stroom zijn die de belasting onder alle omstandigheden kan weerstaan.

Net als bij spanning moet de ontwerper ervoor zorgen dat de geselecteerdeMOSFETkan deze stroomsterkte weerstaan, zelfs als het systeem piekstromen genereert. De twee momenteel beschouwde gevallen zijn de continue modus en pulspieken. Naar deze parameter wordt verwezen in het FDN304P DATASHEET, waarbij de MOSFET zich in stabiele toestand bevindt in continue geleidingsmodus, wanneer er continu stroom door het apparaat stroomt.

Er zijn pulspieken wanneer er een grote stroomstoot (of stroompiek) door het apparaat stroomt. Zodra de maximale stroom onder deze omstandigheden is bepaald, is het eenvoudigweg een kwestie van direct een apparaat selecteren dat deze maximale stroom kan weerstaan.

Na het selecteren van de nominale stroom moet ook het geleidingsverlies worden berekend. In de praktijk zijn MOSFET's geen ideale apparaten omdat er tijdens het geleidingsproces vermogensverlies optreedt, wat geleidingsverlies wordt genoemd.

De MOSFET fungeert als een variabele weerstand wanneer deze "aan" is, zoals bepaald door de RDS(ON) van het apparaat, en varieert aanzienlijk met de temperatuur. De vermogensdissipatie van het apparaat kan worden berekend op basis van Iload2 x RDS(ON), en aangezien de aan-weerstand varieert met de temperatuur, varieert de vermogensdissipatie proportioneel. Hoe hoger de spanning VGS die op de MOSFET wordt toegepast, hoe kleiner de RDS(ON) zal zijn; omgekeerd, hoe hoger de RDS(ON) zal zijn. Voor de systeemontwerper zijn dit de afwegingen die afhankelijk zijn van de systeemspanning. Voor draagbare ontwerpen is het gemakkelijker (en gebruikelijker) om lagere spanningen te gebruiken, terwijl voor industriële ontwerpen hogere spanningen kunnen worden gebruikt.

Merk op dat de RDS(ON)-weerstand lichtjes stijgt met de stroom. Variaties op de verschillende elektrische parameters van de RDS(ON)-weerstand zijn te vinden in het technische gegevensblad van de fabrikant.

Thermische vereisten bepalen De volgende stap bij het selecteren van een MOSFET is het berekenen van de thermische vereisten van het systeem. De ontwerper moet twee verschillende scenario's overwegen: het slechtste geval en het ware geval. Het wordt aanbevolen om de berekening voor het worst case scenario te gebruiken, omdat dit resultaat een grotere veiligheidsmarge biedt en ervoor zorgt dat het systeem niet faalt.

Er zijn ook enkele metingen waar u op moet lettenMOSFETgegevensblad; zoals de thermische weerstand tussen de halfgeleiderverbinding van het verpakte apparaat en de omgeving, en de maximale junctietemperatuur. De junctietemperatuur van het apparaat is gelijk aan de maximale omgevingstemperatuur plus het product van thermische weerstand en vermogensdissipatie (junctietemperatuur = maximale omgevingstemperatuur + [thermische weerstand x vermogensdissipatie]). Uit deze vergelijking kan de maximale vermogensdissipatie van het systeem worden afgeleid, die per definitie gelijk is aan I2 x RDS(ON).

Omdat de ontwerper de maximale stroom heeft bepaald die door het apparaat gaat, kan RDS(ON) worden berekend voor verschillende temperaturen. Het is belangrijk op te merken dat de ontwerper bij eenvoudige thermische modellen ook rekening moet houden met de warmtecapaciteit van de halfgeleiderverbinding/apparaatbehuizing en de behuizing/omgeving; dwz het is vereist dat de printplaat en de verpakking niet onmiddellijk opwarmen.

Meestal is er bij een PMOSFET een parasitaire diode aanwezig. De functie van de diode is om de omgekeerde source-drain-verbinding te voorkomen. Voor PMOS is het voordeel ten opzichte van NMOS dat de inschakelspanning 0 kan zijn en het spanningsverschil tussen de PMOSFET's. De DS-spanning is niet veel, terwijl de NMOS op voorwaarde vereist dat de VGS groter is dan de drempelwaarde, wat ertoe zal leiden dat de stuurspanning onvermijdelijk groter is dan de vereiste spanning, en er zullen onnodige problemen optreden. PMOS is geselecteerd als bedieningsschakelaar, er zijn de volgende twee toepassingen: de eerste toepassing, de PMOS om de spanningsselectie uit te voeren, wanneer V8V bestaat, dan wordt de spanning allemaal geleverd door V8V, de PMOS wordt uitgeschakeld, de VBAT levert geen spanning aan de VSIN, en wanneer de V8V laag is, wordt de VSIN gevoed door 8V. Let op de aarding van R120, een weerstand die de poortspanning gestaag naar beneden trekt om een goede PMOS-inschakeling te garanderen, een toestandsgevaar dat verband houdt met de eerder beschreven hoge poortimpedantie.

De functies van D9 en D10 zijn het voorkomen van spanningsback-up, en D9 kan worden weggelaten. Opgemerkt moet worden dat de DS van de schakeling feitelijk omgekeerd is, zodat de functie van de schakelbuis niet kan worden bereikt door de geleiding van de aangesloten diode, wat bij praktische toepassingen in acht moet worden genomen. In dit circuit regelt het stuursignaal PGC of V4.2 stroom levert aan P_GPRS. Dit circuit, de source- en drain-terminals zijn niet met het tegenovergestelde verbonden, R110 en R113 bestaan in de zin dat de R110-stuurpoortstroom niet te groot is, R113-stuurpoortnormaliteit, R113 pull-up voor hoog, vanaf PMOS, maar ook kan worden gezien als een pull-up van het stuursignaal, wanneer de MCU interne pinnen en pull-up is, dat wil zeggen de output van de open drain wanneer de output de PMOS niet uitschakelt, op dit Tijd, de Het zal een externe spanning nodig hebben om de pull-up te geven, dus weerstand R113 speelt twee rollen. r110 kan kleiner zijn, tot 100 ohm kan dat zijn.