ล่าสุดเมื่อมีลูกค้าจำนวนมากมาที่ Olukey เพื่อปรึกษาเกี่ยวกับ MOSFET พวกเขาจะถามคำถามว่าจะเลือก MOSFET ที่เหมาะสมได้อย่างไร? สำหรับคำถามนี้ Olukey จะตอบให้ทุกคน
ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจหลักการของ MOSFET ก่อน รายละเอียดของ MOSFET มีการแนะนำโดยละเอียดในบทความก่อนหน้า "ทรานซิสเตอร์ MOS Field Effect คืออะไร" หากคุณยังไม่ชัดเจนคุณสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับเรื่องนี้ก่อน พูดง่ายๆ ก็คือ MOSFET เป็นส่วนประกอบของเซมิคอนดักเตอร์ที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้า มีข้อดีคือ มีความต้านทานอินพุตสูง สัญญาณรบกวนต่ำ ใช้พลังงานต่ำ มีช่วงไดนามิกขนาดใหญ่ รวมง่าย ไม่มีการแยกย่อย และช่วงการทำงานที่ปลอดภัยขนาดใหญ่
แล้วเราควรเลือกสิ่งที่ถูกต้องอย่างไรมอสเฟต?
1. พิจารณาว่าจะใช้ MOSFET แบบ N-channel หรือ P-channel
ขั้นแรก เราควรพิจารณาว่าจะใช้ MOSFET แบบ N-channel หรือ P-channel ดังที่แสดงด้านล่าง:
ดังที่เห็นได้จากภาพด้านบน มีความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่าง N-channel และ P-channel MOSFET ตัวอย่างเช่น เมื่อ MOSFET ต่อสายดินและโหลดเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้าสาขา MOSFET จะสร้างสวิตช์ด้านข้างไฟฟ้าแรงสูง ในเวลานี้ควรใช้ MOSFET แบบ N-channel ในทางกลับกัน เมื่อ MOSFET เชื่อมต่อกับบัสและโหลดถูกต่อสายดิน จะใช้สวิตช์ด้านต่ำ โดยทั่วไปแล้ว P-channel MOSFET จะใช้ในโทโพโลยีบางอย่าง ซึ่งก็เนื่องมาจากการพิจารณาแรงดันไฟฟ้าด้วย
2. แรงดันเกินและกระแสเกินของ MOSFET
(1). กำหนดแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติมที่ MOSFET ต้องการ
ประการที่สอง เราจะพิจารณาเพิ่มเติมเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับไดรฟ์แรงดันไฟฟ้า หรือแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อุปกรณ์สามารถรับได้ ยิ่งแรงดันไฟเพิ่มเติมของ MOSFET มากเท่าไร ซึ่งหมายความว่า ยิ่งต้องเลือกข้อกำหนดของ MOSFETVDS มากเท่าใด การวัดและการเลือกต่างๆ ตามแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ MOSFET สามารถยอมรับได้ถือเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง โดยทั่วไป อุปกรณ์พกพาคือ 20V แหล่งจ่ายไฟ FPGA คือ 20~30V และ 85~220VAC คือ 450~600V MOSFET ที่ผลิตโดย WINSOK มีความต้านทานแรงดันไฟฟ้าสูงและมีการใช้งานที่หลากหลาย และได้รับความนิยมจากผู้ใช้ส่วนใหญ่ หากคุณมีความต้องการใด ๆ โปรดติดต่อฝ่ายบริการลูกค้าออนไลน์
(2) กำหนดกระแสเพิ่มเติมที่ MOSFET ต้องการ
เมื่อเลือกสภาวะแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดแล้ว จำเป็นต้องกำหนดกระแสไฟที่กำหนดโดย MOSFET กระแสไฟที่กำหนดเรียกว่าจริง ๆ แล้วเป็นกระแสสูงสุดที่โหลด MOS สามารถทนได้ในทุกสถานการณ์ เช่นเดียวกับสถานการณ์แรงดันไฟฟ้า ตรวจสอบให้แน่ใจว่า MOSFET ที่คุณเลือกสามารถรองรับกระแสไฟฟ้าพิเศษได้จำนวนหนึ่ง แม้ว่าระบบจะสร้างกระแสไฟกระชากก็ตาม เงื่อนไขปัจจุบันสองประการที่ต้องพิจารณาคือรูปแบบต่อเนื่องและพัลส์ที่พุ่งสูงขึ้น ในโหมดการนำต่อเนื่อง MOSFET จะอยู่ในสถานะคงที่ เมื่อกระแสยังคงไหลผ่านอุปกรณ์ พัลส์ขัดขวางหมายถึงกระแสไฟกระชากเล็กน้อย (หรือกระแสสูงสุด) ที่ไหลผ่านอุปกรณ์ เมื่อกำหนดกระแสสูงสุดในสภาพแวดล้อมแล้ว คุณเพียงแค่ต้องเลือกอุปกรณ์ที่สามารถทนกระแสสูงสุดที่แน่นอนได้โดยตรงเท่านั้น
หลังจากเลือกกระแสไฟเพิ่มเติมแล้ว ต้องพิจารณาปริมาณการใช้การนำไฟฟ้าด้วย ในสถานการณ์จริง MOSFET ไม่ใช่อุปกรณ์จริงเนื่องจากมีการใช้พลังงานจลน์ในระหว่างกระบวนการนำความร้อน ซึ่งเรียกว่าการสูญเสียการนำความร้อน เมื่อ MOSFET "เปิด" จะทำหน้าที่เหมือนตัวต้านทานผันแปร ซึ่งถูกกำหนดโดย RDS(ON) ของอุปกรณ์ และเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญตามการวัด อัตราการใช้พลังงานของเครื่องสามารถคำนวณได้จาก Iload2×RDS(ON) เนื่องจากความต้านทานกลับเปลี่ยนแปลงไปตามการวัด การใช้พลังงานก็จะเปลี่ยนไปตามไปด้วย ยิ่งแรงดันไฟฟ้า VGS ที่ใช้กับ MOSFET สูงเท่าใด RDS(ON) ก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ในทางกลับกัน ยิ่งค่า RDS(ON) สูงเท่าไร โปรดทราบว่าความต้านทาน RDS(ON) จะลดลงเล็กน้อยตามกระแส การเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าแต่ละกลุ่มสำหรับตัวต้านทาน RDS (ON) สามารถดูได้จากตารางการเลือกผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิต
3. กำหนดความต้องการการทำความเย็นที่ระบบต้องการ
เงื่อนไขต่อไปที่ต้องพิจารณาคือข้อกำหนดการกระจายความร้อนที่ระบบกำหนด ในกรณีนี้ จำเป็นต้องพิจารณาสองสถานการณ์ที่เหมือนกัน คือ กรณีที่เลวร้ายที่สุดและสถานการณ์จริง
ในเรื่องการกระจายความร้อนของ MOSFETโอลูกี้จัดลำดับความสำคัญของการแก้ปัญหาให้กับสถานการณ์กรณีที่เลวร้ายที่สุด เนื่องจากผลกระทบบางอย่างต้องใช้หลักประกันที่มากขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าระบบจะไม่ล้มเหลว มีข้อมูลการวัดบางส่วนที่ต้องให้ความสนใจในเอกสารข้อมูล MOSFET อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อของอุปกรณ์เท่ากับการวัดสภาพสูงสุด บวกด้วยผลคูณของความต้านทานความร้อนและการกระจายพลังงาน (อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อ = การวัดสภาพสูงสุด + [ความต้านทานความร้อน × การกระจายพลังงาน] ) การกระจายพลังงานสูงสุดของระบบสามารถแก้ไขได้ตามสูตรบางอย่าง ซึ่งเหมือนกับ I2×RDS (ON) ตามคำจำกัดความ เราได้คำนวณกระแสสูงสุดที่จะผ่านอุปกรณ์ไปแล้วและสามารถคำนวณ RDS (ON) ภายใต้การวัดต่างๆ นอกจากนี้ จะต้องดูแลการกระจายความร้อนของแผงวงจรและ MOSFET ด้วย
การพังทลายของหิมะถล่มหมายความว่าแรงดันย้อนกลับบนส่วนประกอบกึ่งตัวนำยิ่งยวดเกินค่าสูงสุด และสร้างสนามแม่เหล็กแรงสูงที่เพิ่มกระแสในส่วนประกอบ การเพิ่มขนาดชิปจะปรับปรุงความสามารถในการป้องกันการพังทลายของลม และปรับปรุงเสถียรภาพของเครื่องจักรในที่สุด ดังนั้นการเลือกแพ็คเกจที่ใหญ่ขึ้นสามารถป้องกันหิมะถล่มได้อย่างมีประสิทธิภาพ
4. กำหนดประสิทธิภาพการสลับของ MOSFET
เงื่อนไขการตัดสินขั้นสุดท้ายคือประสิทธิภาพการสลับของ MOSFET มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการสลับของ MOSFET พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดคือพารามิเตอร์สามประการของอิเล็กโทรด-เดรน แหล่งกำเนิดอิเล็กโทรด และแหล่งกำเนิดเดรน ตัวเก็บประจุจะถูกชาร์จทุกครั้งที่สวิตช์ ซึ่งหมายความว่าการสูญเสียการสวิตช์เกิดขึ้นในตัวเก็บประจุ ดังนั้นความเร็วในการสวิตชิ่งของ MOSFET จะลดลง จึงส่งผลต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ดังนั้นในกระบวนการเลือก MOSFET จึงจำเป็นต้องตัดสินและคำนวณการสูญเสียรวมของอุปกรณ์ในระหว่างกระบวนการเปลี่ยน จำเป็นต้องคำนวณการสูญเสียระหว่างกระบวนการเปิดเครื่อง (Eon) และการสูญเสียระหว่างกระบวนการปิดเครื่อง (อีฟ). กำลังรวมของสวิตช์ MOSFET สามารถแสดงได้ด้วยสมการต่อไปนี้: Psw = (Eon + Eoff) × ความถี่การสลับ ค่าเกต (Qgd) มีผลกระทบมากที่สุดต่อประสิทธิภาพการสลับ
โดยสรุป ในการเลือก MOSFET ที่เหมาะสม ควรพิจารณาจากสี่ด้าน: แรงดันไฟฟ้าพิเศษและกระแสพิเศษของ MOSFET แบบ N-channel หรือ MOSFET แบบ P-channel ข้อกำหนดการกระจายความร้อนของระบบอุปกรณ์ และประสิทธิภาพการสลับของ มอสเฟต.
นั่นคือทั้งหมดสำหรับวันนี้เกี่ยวกับวิธีเลือก MOSFET ที่เหมาะสม ฉันหวังว่ามันจะช่วยคุณได้
เวลาโพสต์: Dec-12-2023
