Comment sélectionner correctement les MOSFET à petite tension

La sélection de MOSFET à petite tension est une partie très importante duMOSFETune mauvaise sélection peut affecter l'efficacité et le coût de l'ensemble du circuit, mais apportera également beaucoup de problèmes aux ingénieurs, comment sélectionner correctement le MOSFET ?

 

 

Choix du canal N ou du canal P La première étape de la sélection du dispositif approprié pour une conception consiste à décider s'il convient d'utiliser un MOSFET à canal N ou à canal P. Dans une application de puissance typique, un MOSFET constitue un commutateur côté basse tension lorsque le MOSFET est mis à la terre et la charge est connectée à la tension principale. Dans un interrupteur côté basse tension, un MOSFET à canal N doit être utilisé en raison de la prise en compte de la tension requise pour éteindre ou allumer l'appareil.

 

Lorsque le MOSFET est connecté au bus et que la charge est mise à la terre, l'interrupteur côté haute tension doit être utilisé. Les MOSFET à canal P sont généralement utilisés dans cette topologie, là encore pour des considérations de commande de tension. Déterminez la note actuelle. Sélectionnez la valeur nominale actuelle du MOSFET. En fonction de la structure du circuit, ce courant nominal doit être le courant maximum que la charge peut supporter en toutes circonstances.

 

Comme dans le cas de la tension, le concepteur doit s'assurer que la tension sélectionnéeMOSFETpeut supporter ce courant nominal, même lorsque le système génère des courants de pointe. Les deux cas actuels à considérer sont le mode continu et les pics d’impulsions. En mode de conduction continue, le MOSFET est en état stable, lorsque le courant traverse continuellement l'appareil.

 

Les pics d'impulsion se produisent lorsqu'il y a de grandes surtensions (ou pics de courant) circulant dans l'appareil. Une fois déterminé le courant maximum dans ces conditions, il suffit simplement de sélectionner directement un appareil capable de supporter ce courant maximum. Détermination des exigences thermiques La sélection d'un MOSFET nécessite également de calculer les exigences thermiques du système. Le concepteur doit considérer deux scénarios différents, le pire des cas et le cas réel. Il est recommandé d'utiliser le calcul du pire cas car il offre une plus grande marge de sécurité et garantit que le système ne tombera pas en panne. Il y a également certaines mesures à prendre en compte sur la fiche technique MOSFET ; telles que la résistance thermique entre la jonction semi-conductrice du dispositif de boîtier et l'environnement, et la température de jonction maximale. Lors du choix des performances de commutation, la dernière étape de la sélection d'un MOSFET consiste à décider des performances de commutation duMOSFET.

De nombreux paramètres affectent les performances de commutation, mais les plus importants sont la capacité grille/drain, grille/source et drain/source. Ces capacités créent des pertes de commutation dans l'appareil car elles doivent être chargées à chaque commutation. la vitesse de commutation du MOSFET est donc réduite et le rendement du dispositif diminue. Pour calculer les pertes totales de l'appareil lors de la commutation, le concepteur doit calculer les pertes à l'activation (Eon) et les pertes à la désactivation.

 

Lorsque la valeur de vGS est faible, la capacité à absorber les électrons n'est pas forte, une fuite - source entre le canal toujours non conducteur est présente, vGS augmente, absorbée dans la couche de surface externe du substrat P d'électrons en augmentation, lorsque le vGS atteint un certaine valeur, ces électrons dans la grille près de l'apparence du substrat P constituent une fine couche de type N, et avec les deux zones N + connectées. Lorsque vGS atteint une certaine valeur, ces électrons dans la grille près de l'apparence du substrat P constitueront une La couche mince de type N, reliée aux deux régions N +, dans le drain-source constitue un canal conducteur de type N, son type conducteur et l'opposé du substrat P, constituant la couche anti-type. vGS est plus grand, le rôle de l'apparence du semi-conducteur est plus le champ électrique est fort, l'absorption des électrons à l'extérieur du substrat P, plus le canal conducteur est épais, plus la résistance du canal est faible. C'est-à-dire que le MOSFET à canal N dans vGS < VT ne peut pas constituer un canal conducteur, le tube est à l'état de coupure. Tant que lorsque vGS ≥ VT, uniquement lorsque la composition du canal. Une fois le canal constitué, un courant de drain est généré en ajoutant une tension directe vDS entre drain et source.

Mais Vgs continue d'augmenter, disons IRFPS40N60KVgs = 100 V lorsque Vds = 0 et Vds = 400 V, deux conditions, la fonction du tube pour apporter quel effet, s'il est brûlé, la cause et le mécanisme interne du processus est de savoir comment l'augmentation de Vgs réduira Rds (on) réduit les pertes de commutation, mais en même temps augmentera le Qg, de sorte que la perte à la mise sous tension devient plus importante, affectant l'efficacité de la tension MOSFET GS de Vgg à Cgs en charge et en augmentant, arrivée à la tension de maintien Vth , MOSFET démarre conducteur ; Augmentation du courant MOSFET DS, capacité Millier dans l'intervalle en raison de la décharge de la capacité DS et de la décharge, la charge de capacité GS n'a pas beaucoup d'impact ; Qg = Cgs * Vgs, mais la charge continuera à s'accumuler.

La tension DS du MOSFET chute à la même tension que Vgs, la capacité de Millier augmente considérablement, la tension de commande externe cesse de charger la capacité de Millier, la tension de la capacité GS reste inchangée, la tension sur la capacité de Millier augmente, tandis que la tension sur le DS, la capacité continue de diminuer ; la tension DS du MOSFET diminue jusqu'à la tension en conduction saturée, la capacité Millier devient plus petite La tension DS du MOSFET chute jusqu'à la tension en conduction saturée, la capacité Millier devient plus petite et est chargée avec la capacité GS par le lecteur externe tension, et la tension sur la capacité GS augmente ; les canaux de mesure de tension sont les séries nationales 3D01, 4D01 et 3SK de Nissan.

Détermination du pôle G (porte) : utilisez l'engrenage à diode du multimètre. Si un pied et les deux autres pieds entre la chute de tension positive et négative sont supérieurs à 2 V, c'est-à-dire l'affichage « 1 », ce pied est la porte G. Et puis échangez le stylo pour mesurer le reste des deux pieds, la chute de tension est faible à ce moment-là, le stylo noir est connecté au pôle D (drain), le stylo rouge est connecté au pôle S (source).