"MOSFET" איז די אַבריווייישאַן פון מעטאַל אַקסייד סעמיקאָדוקטאָר פיעלד ווירקונג טראַנסיסטאָר. עס איז אַ מיטל געמאכט פון דריי מאַטעריאַלס: מעטאַל, אַקסייד (SiO2 אָדער Sin) און האַלב-קאָנדוקטאָר. MOSFET איז איינער פון די מערסט יקערדיק דעוויסעס אין די סעמיקאַנדאַקטער פעלד. צי עס איז אין IC פּלאַן אָדער ברעט-מדרגה קרייַז אַפּלאַקיישאַנז, עס איז זייער ברייט. די הויפּט פּאַראַמעטערס פון MOSFET אַרייַננעמען ID, IDM, VGSS, V(BR)DSS, RDS(on), VGS(th), אאז"ו ו. צי איר וויסן די? OLUKEY פֿירמע, ווי אַ ווינסאָק טייוואַן מיטל-צו-הויך-סוף מיטל און נידעריק וואָולטידזשMOSFETאַגענט סערוויס שפּייַזער, האט אַ האַרץ מאַנשאַפֿט מיט קימאַט 20 יאָר דערפאַרונג צו דערקלערן איר אין דעטאַל די פאַרשידן פּאַראַמעטערס פון MOSFET!
באַשרייַבונג פון די טייַטש פון MOSFET פּאַראַמעטערס
1. עקסטרעם פּאַראַמעטערס:
שייַן: מאַקסימום פליסן-מקור קראַנט. עס רעפערס צו די מאַקסימום קראַנט ערלויבט צו פאָרן צווישן די פליסן און די מקור ווען די פעלד ווירקונג טראַנזיסטאָר איז נאָרמאַל אָפּערייטינג. די אַפּערייטינג קראַנט פון די פעלד ווירקונג טראַנזיסטאָר זאָל נישט יקסיד די ID. דעם פּאַראַמעטער דיקריסאַז ווי קנופּ טעמפּעראַטור ינקריסיז.
IDM: מאַקסימום פּולסעד פליסן-מקור קראַנט. דער פּאַראַמעטער וועט פאַרמינערן ווען די קנופּ טעמפּעראַטור ינקריסיז, ריפלעקטינג אַ פּראַל קעגנשטעל און איז אויך שייך צו די דויפעק צייט. אויב דער פּאַראַמעטער איז צו קליין, די סיסטעם קען זיין אין ריזיקירן פון צעבראכן אַראָפּ דורך קראַנט בעשאַס OCP טעסטינג.
פּד: מאַקסימום מאַכט דיסאַפּייטיד. עס רעפערס צו די מאַקסימום פליסן-מקור מאַכט דיסיפּיישאַן ערלויבט אָן דיטיריערייטינג די פאָרשטעלונג פון די פעלד ווירקונג טראַנזיסטאָר. ווען געוויינט, די פאַקטיש מאַכט קאַנסאַמשאַן פון די FET זאָל זיין ווייניקער ווי די PDSM און לאָזן אַ זיכער גרענעץ. דער פּאַראַמעטער בכלל דיקריסאַז ווי די קנופּ טעמפּעראַטור ינקריסיז
VDSS: מאַקסימום פליסן-מקור וויטסטאַנד וואָולטידזש. די פליסן-מקור וואָולטידזש ווען די פלאָוינג פליסן קראַנט ריטשאַז אַ ספּעציפיש ווערט (סערדזשיז שארף) אונטער אַ ספּעציפיש טעמפּעראַטור און טויער-מקור קורץ קרייַז. די פליסן-מקור וואָולטידזש אין דעם פאַל איז אויך גערופן לאַווינע ברייקדאַון וואָולטידזש. VDSS האט אַ positive טעמפּעראַטור קאָואַפישאַנט. ביי -50 °C, VDSS איז בעערעך 90% פון אַז ביי 25 °C. רעכט צו דער פּענסיע יוזשאַוואַלי לינקס אין נאָרמאַל פּראָדוקציע, די לאַווינע ברייקדאַון וואָולטידזש פון MOSFET איז שטענדיק גרעסער ווי די נאָמינאַל רייטאַד וואָולטידזש.
OLUKEYוואַרעם עצות: צו ענשור פּראָדוקט רילייאַבילאַטי, אונטער די ערגסט אַרבעט טנאָים, עס איז רעקאַמענדיד אַז די אַרבעט וואָולטידזש זאָל נישט יקסיד 80 ~ 90% פון די רייטאַד ווערט.
VGSS: מאַקסימום טויער מקור וויטסטאַנד וואָולטידזש. עס רעפערס צו די VGS ווערט ווען די פאַרקערט קראַנט צווישן טויער און מקור הייבט צו פאַרגרעסערן שארף. יקסיד דעם וואָולטידזש ווערט וועט פאַרשאַפן דיעלעקטריק ברייקדאַון פון די טויער אַקסייד שיכטע, וואָס איז אַ דעסטרוקטיווע און יריווערסאַבאַל ברייקדאַון.
טדזש: מאַקסימום אַפּערייטינג קנופּ טעמפּעראַטור. עס איז יוזשאַוואַלי 150 ℃ אָדער 175 ℃. אונטער די אַרבעט טנאָים פון מיטל פּלאַן, עס איז נייטיק צו ויסמיידן יקסיד דעם טעמפּעראַטור און לאָזן אַ זיכער גרענעץ.
TSTG: סטאָרידזש טעמפּעראַטור קייט
די צוויי פּאַראַמעטערס, TJ און TSTG, קאַלאַברייט די קנופּ טעמפּעראַטור קייט ערלויבט דורך די אַרבעט און סטאָרידזש סוויווע פון די מיטל. דער טעמפּעראַטור קייט איז באַשטימט צו טרעפן די מינימום אַפּערייטינג לעבן רעקווירעמענץ פון די מיטל. אויב די מיטל איז ינשורד צו אַרבעטן אין דעם טעמפּעראַטור קייט, זיין אַרבעט לעבן וועט זיין זייער עקסטענדעד.
2. סטאַטיק פּאַראַמעטערס
MOSFET פּרובירן טנאָים זענען בכלל 2.5 וו, 4.5 וו, און 10 וו.
V (בר) דסס: פליסן-מקור ברייקדאַון וואָולטידזש. עס רעפערס צו די מאַקסימום פליסן-מקור וואָולטידזש אַז די פעלד ווירקונג טראַנזיסטאָר קענען וויטסטאַנד ווען די טויער-מקור וואָולטידזש VGS איז 0. דאָס איז אַ לימיטינג פּאַראַמעטער, און די אַפּערייטינג וואָולטידזש געווענדט צו די פעלד ווירקונג טראַנזיסטאָר מוזן זיין ווייניקער ווי V(BR) דסס. עס האט positive טעמפּעראַטור קעראַקטעריסטיקס. דעריבער, די ווערט פון דעם פּאַראַמעטער אין נידעריק טעמפּעראַטור טנאָים זאָל זיין גענומען ווי אַ זיכערקייַט באַטראַכטונג.
△V(BR)DSS/△Tj: טעמפּעראַטור קאָואַפישאַנט פון פליסן-מקור ברייקדאַון וואָולטידזש, בכלל 0.1V/℃
RDS (אויף): אונטער זיכער טנאָים פון VGS (יוזשאַוואַלי 10 וו), קנופּ טעמפּעראַטור און פליסן קראַנט, די מאַקסימום קעגנשטעל צווישן פליסן און מקור ווען די MOSFET איז אויסגעדרייט אויף. עס איז אַ זייער וויכטיק פּאַראַמעטער וואָס דיטערמאַנז די מאַכט קאַנסומד ווען די MOSFET איז אויסגעדרייט אויף. דעם פּאַראַמעטער בכלל ינקריסיז ווי קנופּ טעמפּעראַטור ינקריסיז. דעריבער, די ווערט פון דעם פּאַראַמעטער אין די העכסטן אַפּערייטינג קנופּ טעמפּעראַטור זאָל זיין געניצט פֿאַר כעזשבן פון אָנווער און וואָולטידזש קאַפּ.
VGS(th): קער-אויף וואָולטידזש (שוועל וואָולטידזש). ווען די פונדרויסנדיק טויער קאָנטראָל וואָולטידזש VGS יקסידז VGS(th), די ייבערפלאַך ינווערזשאַן לייַערס פון די פליסן און מקור מקומות פאָרעם אַ פארבונדן קאַנאַל. אין אַפּלאַקיישאַנז, די טויער וואָולטידזש ווען שייַן איז גלייַך צו 1 מאַ אונטער די פליסן קורץ-קרייַז צושטאַנד איז אָפט גערופן די קער-אויף וואָולטידזש. דעם פּאַראַמעטער בכלל דיקריסאַז ווי קנופּ טעמפּעראַטור ינקריסיז
IDSS: סאַטשערייטאַד פליסן-מקור קראַנט, די פליסן-מקור קראַנט ווען די טויער וואָולטידזש VGS=0 און VDS איז אַ זיכער ווערט. בכלל אויף די מיקראָאַמפּ מדרגה
IGSS: טויער-מקור פאָר קראַנט אָדער פאַרקערט קראַנט. זינט די MOSFET אַרייַנשרייַב ימפּידאַנס איז זייער גרויס, IGSS איז בכלל אין די נאַנאָאַמפּ מדרגה.
3. דינאַמיש פּאַראַמעטערס
גפס: טראַנסקאָנדוקטאַנסע. עס רעפערס צו די פאַרהעלטעניש פון די ענדערונג אין פליסן רעזולטאַט קראַנט צו די ענדערונג אין טויער-מקור וואָולטידזש. עס איז אַ מאָס פון די פיייקייט פון טויער-מקור וואָולטידזש צו קאָנטראָלירן פליסן קראַנט. ביטע קוק אין די טשאַרט פֿאַר די אַריבערפירן שייכות צווישן GFS און VGS.
קג: גאַנץ טויער טשאַרדזשינג קאַפּאַציטעט. MOSFET איז אַ וואָולטידזש-טיפּ דרייווינג מיטל. די דרייווינג פּראָצעס איז די פאַרלייגן פּראָצעס פון טויער וואָולטידזש. דעם איז אַטשיווד דורך טשאַרדזשינג די קאַפּאַסאַטאַנס צווישן טויער מקור און טויער פליסן. דעם אַספּעקט וועט זיין דיסקאַסט אין דעטאַל אונטן.
קגס: טויער מקור טשאַרדזשינג קאַפּאַציטעט
קגד: טויער-צו-פליסן אָפּצאָל (גענומען אין חשבון מיללער ווירקונג). MOSFET איז אַ וואָולטידזש-טיפּ דרייווינג מיטל. די דרייווינג פּראָצעס איז די פאַרלייגן פּראָצעס פון טויער וואָולטידזש. דעם איז אַטשיווד דורך טשאַרדזשינג די קאַפּאַסאַטאַנס צווישן טויער מקור און טויער פליסן.
טד (אויף): קאַנדאַקשאַן פאַרהאַלטן צייט. די צייט פון ווען די אַרייַנשרייַב וואָולטידזש ריסעס צו 10% ביז VDS פאַלן צו 90% פון זיין אַמפּליטוד
Tr: העכערונג צייט, די צייט פֿאַר די רעזולטאַט וואָולטידזש VDS צו פאַלן פון 90% צו 10% פון זייַן אַמפּליטוד
טד (אַוועק): קער-אַוועק פאַרהאַלטן צייט, די צייט פון ווען די אַרייַנשרייַב וואָולטידזש פאַלן צו 90% צו ווען VDS ריסעס צו 10% פון זייַן קער-אַוועק וואָולטידזש
Tf: האַרבסט צייט, די צייט פֿאַר די רעזולטאַט וואָולטידזש VDS צו העכערונג פון 10% צו 90% פון זייַן אַמפּליטוד
סיסס: אַרייַנשרייַב קאַפּאַסאַטאַנס, קורץ-קרייַז די פליסן און מקור, און מעסטן די קאַפּאַסאַטאַנס צווישן די טויער און די מקור מיט אַן אַק סיגנאַל. סיס = קגד + קגס (קדס קורץ קרייַז). עס האט אַ דירעקט פּראַל אויף די קער-אויף און קער-אַוועק דילייז פון די מיטל.
קאָס: רעזולטאַט קאַפּאַסאַטאַנס, קורץ-קרייַז די טויער און מקור, און מעסטן די קאַפּאַסאַטאַנס צווישן די פליסן און די מקור מיט אַן אַק סיגנאַל. קאָס = קדס + קגד
קרסס: פאַרקערט טראַנסמיסיע קאַפּאַסאַטאַנס. מיט די מקור פארבונדן צו ערד, די געמאסטן קאַפּאַסאַטאַנס צווישן די פליסן און טויער קרסס = קגד. איינער פון די וויכטיק פּאַראַמעטערס פֿאַר סוויטשיז איז די העכערונג און פאַלן צייט. קרסס=CGD
די ינטערעלעקטראָוד קאַפּאַסאַטאַנס און MOSFET ינדוסט קאַפּאַסאַטאַנס פון MOSFET זענען צעטיילט אין אַרייַנשרייַב קאַפּאַסאַטאַנס, רעזולטאַט קאַפּאַסאַטאַנס און באַמערקונגען קאַפּאַסאַטאַנס דורך רובֿ מאַניאַפאַקטשערערז. די ציטירטע וואַלועס זענען פֿאַר אַ פאַרפעסטיקט פליסן-צו-מקור וואָולטידזש. די קאַפּאַסאַטאַנסיז טוישן ווי די פליסן-מקור וואָולטידזש ענדערונגען, און די ווערט פון די קאַפּאַסאַטאַנס האט אַ לימיטעד ווירקונג. די אַרייַנשרייַב קאַפּאַסאַטאַנס ווערט בלויז גיט אַן דערנענטערנ אָנווייַז פון די טשאַרדזשינג פארלאנגט דורך די שאָפער קרייַז, כאָטש די טויער טשאַרדזשינג אינפֿאָרמאַציע איז מער נוציק. עס ינדיקייץ די סומע פון ענערגיע די טויער מוזן באַשולדיקן צו דערגרייכן אַ ספּעציפיש טויער-צו-מקור וואָולטידזש.
4. לאַווינע ברייקדאַון כאַראַקטעריסטיש פּאַראַמעטערס
די לאַווינע ברייקדאַון כאַראַקטעריסטיש פּאַראַמעטער איז אַ גראדן פון די MOSFET ס פיייקייט צו וויטסטאַנד אָוווערוואָולטידזש אין די אַוועק שטאַט. אויב די וואָולטידזש יקסידז די פליסן-מקור שיעור וואָולטידזש, די מיטל וועט זיין אין אַ לאַווינע שטאַט.
EAS: איין דויפעק לאַווינע ברייקדאַון ענערגיע. דאָס איז אַ שיעור פּאַראַמעטער, וואָס ינדיקייץ די מאַקסימום לאַווינע ברייקדאַון ענערגיע וואָס די MOSFET קענען וויטסטאַנד.
IAR: לאַווינע קראַנט
אויער: ריפּיטיד לאַווינע ברייקדאַון ענערגיע
5. אין וויוואָו דייאָוד פּאַראַמעטערס
IS: קעסיידערדיק מאַקסימום פרעעווילינג קראַנט (פֿון מקור)
ISM: דויפעק מאַקסימום פרעעווילינג קראַנט (פֿון מקור)
ווסד: פאָרויס וואָולטידזש קאַפּ
Trr: פאַרקערט אָפּזוך צייט
Qrr: פאַרקערט אָפּצאָל אָפּזוך
טאָן: פאָרויס קאַנדאַקשאַן צייט. (בייסיקלי נעגלאַדזשאַבאַל)
MOSFET קער-אויף צייט און קער-אַוועק צייט דעפֿיניציע
בעשאַס די אַפּלאַקיישאַן פּראָצעס, די פאלגענדע קעראַקטעריסטיקס אָפט דאַרפֿן צו זיין קאַנסידערד:
1. positive טעמפּעראַטור קאָואַפישאַנט קעראַקטעריסטיקס פון V (בר) דסס. דעם כאַראַקטעריסטיש, וואָס איז אַנדערש פון בייפּאָולער דעוויסעס, מאכט זיי מער פאַרלאָזלעך ווי נאָרמאַל אַפּערייטינג טעמפּעראַטורעס פאַרגרעסערן. אָבער איר אויך דאַרפֿן צו באַצאָלן ופמערקזאַמקייט צו זייַן רילייאַבילאַטי בעשאַס נידעריק-טעמפּעראַטור קאַלט סטאַרץ.
2. נעגאַטיוו טעמפּעראַטור קאָואַפישאַנט קעראַקטעריסטיקס פון V (גס) טה. דער טויער שוועל פּאָטענציעל וועט פאַרמינערן צו אַ זיכער מאָס ווי די קנופּ טעמפּעראַטור ינקריסיז. עטלעכע ראַדיאַציע וועט אויך רעדוצירן דעם שוועל פּאָטענציעל, עפשער אפילו אונטער 0 פּאָטענציעל. דער שטריך ריקווייערז ענדזשאַנירז צו באַצאָלן ופמערקזאַמקייט צו די ינטערפיראַנס און פאַלש טריגערינג פון MOSFETs אין די סיטואַטיאָנס, ספּעציעל פֿאַר MOSFET אַפּלאַקיישאַנז מיט נידעריק שוועל פּאָטענציעל. רעכט צו דעם כאַראַקטעריסטיש, עס איז מאל נייטיק צו פּלאַן די אַוועק-וואָולטידזש פּאָטענציעל פון די טויער שאָפער צו אַ נעגאַטיוו ווערט (ריפערינג צו N-טיפּ, P-טיפּ און אַזוי אויף) צו ויסמיידן ינטערפיראַנס און פאַלש טריגערינג.
3.פּאָסיטיווע טעמפּעראַטור קאָואַפישאַנט קעראַקטעריסטיקס פון וודסאָן / רדסאָ. די כאַראַקטעריסטיש אַז VDSon / RDSon ינקריסיז אַ ביסל ווי די קנופּ טעמפּעראַטור ינקריסיז מאכט עס מעגלעך צו גלייך נוצן MOSFETs אין פּאַראַלעל. בייפּאָולער דעוויסעס זענען פּונקט די פאַרקערט אין דעם אַכטונג, אַזוי זייער נוצן אין פּאַראַלעל ווערט גאַנץ קאָמפּליצירט. RDSon וועט אויך פאַרגרעסערן אַ ביסל ווי די ID ינקריסיז. די קוואַליטעט און די positive טעמפּעראַטור קעראַקטעריסטיקס פון קנופּ און ייבערפלאַך רדסאָן געבן MOSFET צו ויסמיידן צווייטיק ברייקדאַון ווי בייפּאָולער דעוויסעס. אָבער, עס זאָל זיין אנגעוויזן אַז די ווירקונג פון דעם שטריך איז גאַנץ לימיטעד. ווען געוויינט אין פּאַראַלעל, שטופּ-ציען אָדער אנדערע אַפּלאַקיישאַנז, איר קענען נישט פאַרלאָזנ זיך גאָר אויף די זיך-רעגולירן פון דעם שטריך. עטלעכע פונדאַמענטאַל מיטלען זענען נאָך דארף. דעם כאַראַקטעריסטיש אויך דערקלערט אַז קאַנדאַקשאַן לאָססעס ווערן גרעסער ביי הויך טעמפּעראַטורעס. דעריבער, ספּעציעל אכטונג זאָל זיין באַצאָלט צו די סעלעקציע פון פּאַראַמעטערס ווען קאַלקיאַלייטינג לאָססעס.
4. די נעגאַטיווע טעמפּעראַטור קאָואַפישאַנט קעראַקטעריסטיקס פון שייַן, פארשטאנד פון MOSFET פּאַראַמעטערס און זייַן הויפּט קעראַקטעריסטיקס שייַן וועט פאַרמינערן באטייטיק ווי די קנופּ טעמפּעראַטור ינקריסיז. דעם כאַראַקטעריסטיש מאכט עס אָפט נייטיק צו באַטראַכטן זייַן שייַן פּאַראַמעטערס אין הויך טעמפּעראַטורעס בעשאַס פּלאַן.
5. נעגאַטיוו טעמפּעראַטור קאָואַפישאַנט קעראַקטעריסטיקס פון לאַווינע פיייקייַט יער / עאַס. נאָך די קנופּ טעמפּעראַטור ינקריסיז, כאָטש די MOSFET וועט האָבן אַ גרעסערע V(BR)DSS, עס זאָל זיין אנגעוויזן אַז די EAS וועט זיין באטייטיק רידוסט. דאָס הייסט, זײַן פֿעיִקייט צו וויטסטאַנד אַוואַלאַנטשען אונטער הויך-טעמפּעראַטור באַדינגונגען איז פיל שוואכער ווי ביי נאָרמאַלע טעמפּעראַטורן.
6. די קאַנדאַקשאַן פיייקייט און פאַרקערט אָפּזוך פאָרשטעלונג פון די פּעראַסיטיק דייאָוד אין די MOSFET זענען נישט בעסער ווי אַז פון פּראָסט דייאָודז. עס איז ניט דערוואַרט צו זיין געוויינט ווי די הויפּט קראַנט טרעגער אין די שלייף אין די פּלאַן. בלאקירונג דיאָדעס זענען אָפט פארבונדן אין סעריע צו פאַרקריפּלט די פּעראַסיטיק דייאָודז אין דעם גוף, און נאָך פּאַראַלעל דיאָדעס זענען געניצט צו פאָרעם אַ קרייַז ילעקטריקאַל טרעגער. אָבער, עס קענען זיין גערעכנט ווי אַ טרעגער אין פאַל פון קורץ-טערמין קאַנדאַקשאַן אָדער עטלעכע קליין קראַנט באדערפענישן אַזאַ ווי סינטשראָנאָוס רעקטאַפאַקיישאַן.
7. די גיך העכערונג פון די פליסן פּאָטענציעל קען פאַרשאַפן פאַלש-טריגערינג פון די טויער פאָר, אַזוי דעם מעגלעכקייט דאַרף זיין קאַנסידערד אין גרויס דוודס / דט אַפּלאַקיישאַנז (הויך-אָפטקייַט שנעל סוויטשינג סערקאַץ).
פּאָסטן צייט: דעצעמבער 13-2023
