MOSFET en petit boîtier

Lorsque le MOSFET est connecté au bus et à la masse de charge, un interrupteur côté haute tension est utilisé. Souvent canal PMOSFETsont utilisés dans cette topologie, encore une fois pour des considérations de commande de tension. Détermination du courant nominal La deuxième étape consiste à sélectionner le courant nominal 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 considérés sont le mode continu et les pointes d’impulsions. Ce paramètre est référencé par la FICHE TECHNIQUE FDN304P, où le MOSFET est en état stable en mode de conduction continue, lorsque le courant circule en continu à travers l'appareil.

Les pics d'impulsion se produisent lorsqu'il y a une forte surtension (ou pic) de courant circulant à travers 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.

Après avoir sélectionné le courant nominal, la perte de conduction doit également être calculée. En pratique, les MOSFET ne sont pas des dispositifs idéaux car il y a une perte de puissance pendant le processus conducteur, appelée perte de conduction.

Le MOSFET agit comme une résistance variable lorsqu'il est « activé », comme déterminé par le RDS(ON) de l'appareil, et varie considérablement avec la température. La dissipation de puissance de l'appareil peut être calculée à partir de Iload2 x RDS(ON), et comme la résistance à l'état passant varie en fonction de la température, la dissipation de puissance varie proportionnellement. Plus la tension VGS appliquée au MOSFET est élevée, plus le RDS(ON) sera petit ; à l'inverse, plus le RDS(ON) sera élevé. Pour le concepteur du système, c'est là que les compromis entrent en jeu en fonction de la tension du système. Pour les conceptions portables, il est plus facile (et plus courant) d'utiliser des tensions inférieures, tandis que pour les conceptions industrielles, des tensions plus élevées peuvent être utilisées.

Notez que la résistance RDS(ON) augmente légèrement avec le courant. Les variations sur les différents paramètres électriques de la résistance RDS(ON) peuvent être trouvées dans la fiche technique fournie par le fabricant.

Détermination des exigences thermiques L'étape suivante dans la sélection d'un MOSFET consiste à 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 des cas, car ce résultat offre une plus grande marge de sécurité et garantit que le système ne tombera pas en panne.

Il y a aussi quelques mesures à prendre en compte sur leMOSFETFiche de données; telles que la résistance thermique entre la jonction semi-conductrice du dispositif emballé et l'environnement ambiant, et la température de jonction maximale. La température de jonction de l'appareil est égale à la température ambiante maximale plus le produit de la résistance thermique et de la puissance dissipée (température de jonction = température ambiante maximale + [résistance thermique x puissance dissipée]). A partir de cette équation, la dissipation de puissance maximale du système peut être résolue, qui est par définition égale à I2 x RDS(ON).

Puisque le concepteur a déterminé le courant maximum qui traversera l'appareil, RDS(ON) peut être calculé pour différentes températures. Il est important de noter que lorsqu'il s'agit de modèles thermiques simples, le concepteur doit également prendre en compte la capacité thermique de la jonction semi-conductrice/du boîtier du dispositif et du boîtier/de l'environnement ; c'est-à-dire qu'il est nécessaire que la carte de circuit imprimé et le boîtier ne se réchauffent pas immédiatement.

Habituellement, un PMOSFET, il y aura une diode parasite présente, la fonction de la diode est d'empêcher la connexion inverse source-drain, pour le PMOS, l'avantage par rapport au NMOS est que sa tension d'activation peut être de 0, et la différence de tension entre le La tension DS n'est pas grande, alors que le NMOS sous condition exige que le VGS soit supérieur au seuil, ce qui conduira à ce que la tension de commande soit inévitablement supérieure à la tension requise, et il y aura des problèmes inutiles. PMOS est sélectionné comme interrupteur de commande, il y a les deux applications suivantes : la première application, le PMOS pour effectuer la sélection de tension, lorsque V8V existe, alors la tension est entièrement fournie par V8V, le PMOS sera éteint, le VBAT ne fournit pas de tension au VSIN, et lorsque le V8V est faible, le VSIN est alimenté par 8V. Notez la mise à la terre de R120, une résistance qui abaisse régulièrement la tension de grille pour garantir une activation correcte du PMOS, un risque d'état associé à l'impédance de grille élevée décrite précédemment.

Les fonctions de D9 et D10 sont d'empêcher le retour de tension, et D9 peut être omis. Il convient de noter que le DS du circuit est en réalité inversé, de sorte que la fonction du tube de commutation ne peut pas être réalisée par la conduction de la diode attachée, ce qui doit être pris en compte dans les applications pratiques. Dans ce circuit, le signal de commande PGC contrôle si V4.2 alimente P_GPRS. Ce circuit, les bornes de source et de drain ne sont pas connectées à l'opposé, R110 et R113 existent dans le sens où le courant de grille de contrôle R110 n'est pas trop important, la normalité de la grille de contrôle R113, le pull-up R113 pour haut, à partir du PMOS, mais aussi peut être vu comme un pull-up sur le signal de commande, lorsque les broches internes du MCU et un pull-up, c'est-à-dire la sortie du drain ouvert lorsque la sortie ne désactive pas le PMOS, à ce moment-là temps, il aura besoin d'une tension externe pour donner le pull-up, donc la résistance R113 joue deux rôles. r110 peut être plus petit, jusqu'à 100 ohms.