MOSFET ಆಯ್ಕೆ ಅಂಕಗಳು

ನ ಆಯ್ಕೆMOSFETಬಹಳ ಮುಖ್ಯ, ಕೆಟ್ಟ ಆಯ್ಕೆಯು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರಬಹುದು, ವಿಭಿನ್ನ MOSFET ಘಟಕಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ನಿಯತಾಂಕಗಳು ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳಿಗೆ ಬಹಳಷ್ಟು ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಕೆಳಗಿನವುಗಳು Guanhua Weiye ಅವರ ಕೆಲವು ಶಿಫಾರಸುಗಳಾಗಿವೆ MOSFET ಗಳ ಆಯ್ಕೆಗಾಗಿ.

ಮೊದಲನೆಯದು, ಪಿ-ಚಾನೆಲ್ ಮತ್ತು ಎನ್-ಚಾನೆಲ್

N-ಚಾನೆಲ್ ಅಥವಾ P-ಚಾನೆಲ್ MOSFET ಗಳ ಬಳಕೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ಮೊದಲ ಹಂತವಾಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ, MOSFET ಗ್ರೌಂಡ್ ಮತ್ತು ಲೋಡ್ ಅನ್ನು ಟ್ರಂಕ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ, ದಿMOSFETಕಡಿಮೆ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸೈಡ್ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸೈಡ್ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್‌ನಲ್ಲಿ, N-ಚಾನೆಲ್ MOSFET ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾಧನವನ್ನು ಆಫ್ ಮಾಡಲು ಅಥವಾ ಆನ್ ಮಾಡಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತದೆ. MOSFET ಅನ್ನು ಬಸ್ ಮತ್ತು ಲೋಡ್ ಗ್ರೌಂಡ್‌ಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸೈಡ್ ಸ್ವಿಚ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಡ್ರೈವ್ ಪರಿಗಣನೆಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ P-ಚಾನಲ್ MOSFET ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಗೆ ಸರಿಯಾದ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು, ಸಾಧನವನ್ನು ಚಾಲನೆ ಮಾಡಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸಲು ಎಷ್ಟು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ. ಮುಂದಿನ ಹಂತವು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರೇಟಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಘಟಕವು ಸಾಗಿಸಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು. ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರೇಟಿಂಗ್, ಸಾಧನದ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೆಚ್ಚ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ರೇಟಿಂಗ್ ಟ್ರಂಕ್ ಅಥವಾ ಬಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನದಾಗಿರಬೇಕು. ಇದು ಸಾಕಷ್ಟು ರಕ್ಷಣೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಇದರಿಂದ MOSFET ವಿಫಲವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. MOSFET ಆಯ್ಕೆಗಾಗಿ, ಡ್ರೈನ್‌ನಿಂದ ಮೂಲಕ್ಕೆ ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಹುದಾದ ಗರಿಷ್ಠ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಗರಿಷ್ಠ VDS, ಆದ್ದರಿಂದ MOSFET ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಗರಿಷ್ಠ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ತಿಳಿಯುವುದು ಮುಖ್ಯ. ವಿನ್ಯಾಸಕರು ಸಂಪೂರ್ಣ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ. ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ವಿಫಲವಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಈ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸಲು ರೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಾಕಷ್ಟು ಅಂಚು ಹೊಂದಿರಬೇಕು. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಇತರ ಸುರಕ್ಷತಾ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಪ್ರೇರಿತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಯಂಟ್‌ಗಳಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.

ಎರಡನೆಯದಾಗಿ, ಪ್ರಸ್ತುತ ರೇಟಿಂಗ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ

MOSFET ನ ಪ್ರಸ್ತುತ ರೇಟಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ರೇಟಿಂಗ್ ಎಲ್ಲಾ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಲೋಡ್ ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ರಸ್ತುತವಾಗಿದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಕೇಸ್‌ನಂತೆಯೇ, ಸಿಸ್ಟಂ ಸ್ಪೈಕ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿದಾಗಲೂ ಆಯ್ಕೆಮಾಡಿದ MOSFET ಈ ದರದ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ಸಾಗಿಸಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಡಿಸೈನರ್ ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕಾದ ಎರಡು ಪ್ರಸ್ತುತ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳೆಂದರೆ ನಿರಂತರ ಮೋಡ್ ಮತ್ತು ಪಲ್ಸ್ ಸ್ಪೈಕ್‌ಗಳು. MOSFET ನಿರಂತರ ವಹನ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದೆ, ಸಾಧನದ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹಾದುಹೋದಾಗ. ಪಲ್ಸ್ ಸ್ಪೈಕ್‌ಗಳು ಸಾಧನದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಉಲ್ಬಣಗಳನ್ನು (ಅಥವಾ ಪ್ರವಾಹದ ಸ್ಪೈಕ್‌ಗಳು) ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತವೆ, ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ ನಂತರ, ಈ ಗರಿಷ್ಠ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಧನವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವ ವಿಷಯವಾಗಿದೆ.

ರೇಟ್ ಮಾಡಲಾದ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ವಹನ ನಷ್ಟವನ್ನು ಸಹ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ,MOSFETವಾಹಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟಗಳಿಂದಾಗಿ ಆದರ್ಶ ಘಟಕಗಳಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ವಹನ ನಷ್ಟಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. "ಆನ್" ಆಗಿರುವಾಗ, MOSFET ವೇರಿಯಬಲ್ ರೆಸಿಸ್ಟರ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಧನದ RDS(ON) ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಧನದ ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟವನ್ನು Iload2 x RDS(ON) ನಿಂದ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು, ಮತ್ತು ಆನ್-ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ ತಾಪಮಾನದೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಗುವುದರಿಂದ, ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟವು ಪ್ರಮಾಣಾನುಗುಣವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. MOSFET ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ VGS ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, RDS(ON) ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ; ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ RDS(ON). ಸಿಸ್ಟಮ್ ಡಿಸೈನರ್‌ಗೆ, ಸಿಸ್ಟಮ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ವಹಿವಾಟುಗಳು ಇಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಪೋರ್ಟಬಲ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ, ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳು ಸುಲಭ (ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮಾನ್ಯ), ಆದರೆ ಕೈಗಾರಿಕಾ ವಿನ್ಯಾಸಗಳಿಗೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. RDS(ON) ಪ್ರತಿರೋಧವು ಪ್ರಸ್ತುತದೊಂದಿಗೆ ಸ್ವಲ್ಪಮಟ್ಟಿಗೆ ಏರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ.

ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಘಟಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಚಂಡ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಕೆಲವು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಗರಿಷ್ಠ VDS ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದಾಗ RDS(ON) ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಅಂತಹ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಿಗೆ, VDS ಮತ್ತು RDS(ON) ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬೇಕಾದರೆ ವೇಫರ್ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ, ಹೀಗಾಗಿ ಅದರೊಂದಿಗೆ ಹೋಗುವ ಪ್ಯಾಕೇಜ್ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಅನುಗುಣವಾದ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ವೇಫರ್ ಗಾತ್ರದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವ ಹಲವಾರು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಿವೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖವಾದವು ಟ್ರೆಂಚ್ ಮತ್ತು ಚಾರ್ಜ್ ಬ್ಯಾಲೆನ್ಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಾಗಿವೆ. ಟ್ರೆಂಚ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ, ವೇಫರ್‌ನಲ್ಲಿ ಆಳವಾದ ಕಂದಕವನ್ನು ಅಳವಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ಗಳಿಗೆ ಕಾಯ್ದಿರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆನ್-ರೆಸಿಸ್ಟೆನ್ಸ್ RDS(ON) ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು.

III. ಶಾಖದ ಹರಡುವಿಕೆಯ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ

ಮುಂದಿನ ಹಂತವು ಸಿಸ್ಟಮ್ನ ಉಷ್ಣ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವುದು. ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಸನ್ನಿವೇಶಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ, ಕೆಟ್ಟ ಪ್ರಕರಣ ಮತ್ತು ನೈಜ ಪ್ರಕರಣ. ಕೆಟ್ಟ ಸನ್ನಿವೇಶದಲ್ಲಿ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು TPV ಶಿಫಾರಸು ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಈ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸುರಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಿಸ್ಟಮ್ ವಿಫಲಗೊಳ್ಳುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸುತ್ತದೆ.

IV. ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ

ಅಂತಿಮವಾಗಿ, MOSFET ನ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ. ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುವ ಹಲವು ನಿಯತಾಂಕಗಳಿವೆ, ಪ್ರಮುಖವಾದವುಗಳೆಂದರೆ ಗೇಟ್/ಡ್ರೈನ್, ಗೇಟ್/ಸೋರ್ಸ್ ಮತ್ತು ಡ್ರೈನ್/ಸೋರ್ಸ್ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್. ಈ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್‌ಗಳು ಪ್ರತಿ ಬಾರಿ ಸ್ವಿಚ್ ಮಾಡಿದಾಗಲೂ ಅವುಗಳನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡುವ ಅಗತ್ಯತೆಯಿಂದಾಗಿ ಘಟಕದಲ್ಲಿ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ನಷ್ಟವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, MOSFET ನ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ವೇಗವು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಧನದ ದಕ್ಷತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಾಧನದಲ್ಲಿನ ಒಟ್ಟು ನಷ್ಟಗಳನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು, ಡಿಸೈನರ್ ಟರ್ನ್-ಆನ್ (Eon) ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಷ್ಟವನ್ನು ಮತ್ತು ಟರ್ನ್-ಆಫ್ (Eoff) ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಷ್ಟವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು: Psw = (Eon + Eoff) x ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಆವರ್ತನ. ಮತ್ತು ಗೇಟ್ ಚಾರ್ಜ್ (Qgd) ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ.