Wybór urządzenia MOSFET w celu uwzględnienia wszystkich aspektów czynników, od małego do wyboru typu N lub typu P, typu obudowy, dużego do napięcia MOSFET, rezystancji włączenia itp., różne wymagania aplikacji są różne.Poniższy artykuł podsumowuje wybór urządzenia MOSFET według 3 głównych zasad, uważam, że po przeczytaniu będziesz miał bardzo dużo.
1. Krok pierwszy wyboru MOSFET-u mocy: P-tube czy N-tube?
Istnieją dwa typy tranzystorów MOSFET mocy: N-kanałowe i P-kanałowe, w procesie projektowania systemu należy wybrać rurkę N lub rurkę P, do konkretnego zastosowania, aby wybrać, MOSFET-kanałowe N-kanałowe w celu wyboru modelu, niska cena;Tranzystory MOSFET z kanałem P umożliwiają mniejszy wybór modelu, wysoki koszt.
Jeżeli napięcie na połączeniu bieguna S MOSFET-u mocy nie jest masą odniesienia systemu, kanał N wymaga napędu zasilania z uziemieniem pływającym, napędu transformatorowego lub napędu typu bootstrap, złożonego obwodu sterującego;Kanał P może być napędzany bezpośrednio, napęd jest prosty.
Należy wziąć pod uwagę głównie zastosowania kanałów N i P
A.Komputery przenośne, komputery stacjonarne i serwery używane do zasilania wentylatora chłodzącego procesor i system, napęd silnikowy układu zasilania drukarki, odkurzacze, oczyszczacze powietrza, wentylatory elektryczne i obwody sterujące silnikami innych urządzeń gospodarstwa domowego, systemy te wykorzystują strukturę obwodów z pełnym mostkiem, każde ramię mostka na rurze można zastosować rurkę P, można również użyć rurki N.
B.System komunikacji System wejściowy 48V z tranzystorami MOSFET typu hot-plug umieszczonymi na najwyższym poziomie, można zastosować lampy P, można również zastosować lampy N.
C.Obwód wejściowy komputera przenośnego połączony szeregowo, pełni rolę połączenia przeciwpowrotnego i przełączania obciążenia, dwa tranzystory MOSFET mocy typu back-to-back, zastosowanie kanału N wymaga sterowania wewnętrzną zintegrowaną pompą ładującą układu scalonego, wykorzystanie kanału P można napędzać bezpośrednio.
2. Wybór rodzaju opakowania
Typ kanału MOSFET mocy w celu określenia drugiego kroku w celu ustalenia pakietu, zasady wyboru pakietu są.
A.Wzrost temperatury i konstrukcja termiczna to najbardziej podstawowe wymagania przy wyborze pakietu
Różne rozmiary obudów mają różny opór cieplny i rozpraszanie mocy, oprócz uwzględnienia warunków termicznych systemu i temperatury otoczenia, takich jak chłodzenie powietrzem, ograniczenia dotyczące kształtu i wielkości radiatora, czy środowisko jest zamknięte i inne czynniki, podstawową zasadą jest zapewnienie wzrostu temperatury MOSFET-u mocy i wydajności systemu, założeniem jest dobór parametrów i bardziej ogólny pakiet mocy MOSFET.
Czasami ze względu na inne warunki konieczne jest równoległe użycie wielu tranzystorów MOSFET w celu rozwiązania problemu rozpraszania ciepła, na przykład w zastosowaniach PFC, sterownikach silników pojazdów elektrycznych, systemach komunikacyjnych, takich jak zastosowania wtórnego synchronicznego prostowania zasilania modułu. równolegle z wieloma rurami.
Jeśli nie można zastosować wielolampowego połączenia równoległego, oprócz wyboru MOSFET-a mocy o lepszej wydajności, dodatkowo można zastosować obudowę o większym rozmiarze lub obudowę nowego typu, na przykład w niektórych zasilaczach AC/DC TO220 będzie zostać zmieniony na pakiet TO247;w niektórych zasilaczach systemów komunikacyjnych zastosowano nowy pakiet DFN8*8.
B.Ograniczenie rozmiaru systemu
Niektóre układy elektroniczne są ograniczone wielkością płytki drukowanej i wysokością wnętrza, np. moduł zasilania systemów komunikacyjnych ze względu na wysokość ograniczeń zwykle wykorzystuje pakiet DFN5*6, DFN3*3;w niektórych zasilaczach ACDC zastosowanie ultracienkiej konstrukcji lub ze względu na ograniczenia obudowy montaż pinów zasilania MOSFET pakietu TO220 bezpośrednio w korzeniu, wysokość ograniczeń nie pozwala na użycie pakietu TO247.
Niektóre ultracienkie konstrukcje bezpośrednio wyginają piny urządzenia na płasko, dlatego proces produkcji projektu stanie się złożony.
Ze względu na niezwykle surowe ograniczenia dotyczące rozmiaru, przy projektowaniu płytki zabezpieczającej baterię litową o dużej pojemności, większość obecnie korzysta z pakietu CSP na poziomie chipa, aby maksymalnie poprawić wydajność cieplną, zapewniając jednocześnie najmniejszy rozmiar.
C.Kontrola kosztów
Na początku wiele systemów elektronicznych korzystało z pakietu wtyczek, w tych latach ze względu na zwiększone koszty pracy wiele firm zaczęło przechodzić na pakiet SMD, chociaż koszty spawania SMD są wyższe niż wtyczki, ale wysoki stopień automatyzacji spawania SMD, całkowity koszt można nadal kontrolować w rozsądnym zakresie.W niektórych zastosowaniach, takich jak płyty główne i płyty główne do komputerów stacjonarnych, które są niezwykle wrażliwe na koszty, zwykle stosuje się tranzystory MOSFET mocy w pakietach DPAK ze względu na niski koszt tego pakietu.
Dlatego przy wyborze pakietu mocy MOSFET należy łączyć styl własnej firmy i cechy produktu, biorąc pod uwagę powyższe czynniki.
3. Wybierz rezystancję w stanie włączenia RDSON, uwaga: nieaktualna
Wiele razy inżynierowie martwią się RDSON, ponieważ RDSON i straty przewodzenia są ze sobą bezpośrednio powiązane, im mniejszy RDSON, tym mniejsze straty przewodzenia mocy MOSFET, tym wyższa wydajność, tym niższy wzrost temperatury.
Podobnie inżynierowie w miarę możliwości podążają za poprzednim projektem lub istniejącymi komponentami w bibliotece materiałów, ponieważ RDSON w przypadku rzeczywistej metody selekcji nie ma wiele do rozważenia.Gdy wzrost temperatury wybranej mocy MOSFET będzie zbyt niski, ze względów kosztowych przejdzie na większe komponenty RDSON;gdy wzrost temperatury MOSFET-u mocy jest zbyt wysoki, wydajność systemu jest niska, nastąpi przejście na mniejsze komponenty RDSON lub optymalizacja zewnętrznego obwodu napędu, poprawa sposobu regulacji rozpraszania ciepła itp.
Jeśli jest to zupełnie nowy projekt, nie ma żadnego poprzedniego projektu do naśladowania, to jak wybrać moc MOSFET RDSON? Oto metoda, którą możemy Państwu przedstawić: metoda dystrybucji zużycia energii.
Przy projektowaniu układu zasilania znanymi warunkami są: zakres napięcia wejściowego, napięcie wyjściowe/prąd wyjściowy, sprawność, częstotliwość robocza, napięcie napędu, oczywiście istnieją inne wskaźniki techniczne i MOSFETy mocy związane głównie z tymi parametrami.Kroki są następujące.
A.Zgodnie z zakresem napięcia wejściowego, napięciem wyjściowym / prądem wyjściowym, wydajnością, oblicz maksymalną stratę systemu.
B.Straty niepożądane w obwodzie mocy, straty statyczne w elementach niezwiązanych z obwodem mocy, straty statyczne w układzie scalonym i straty w napędzie. Aby dokonać przybliżonego szacunku, wartość empiryczna może stanowić od 10% do 15% całkowitych strat.
Jeżeli obwód mocy posiada rezystor próbkujący prąd, oblicz pobór mocy przez rezystor próbkujący prąd.Całkowita strata minus te straty powyżej, pozostała część to strata mocy urządzenia zasilającego, transformatora lub cewki indukcyjnej.
Pozostała strata mocy zostanie przydzielona do urządzenia zasilającego i transformatora lub cewki indukcyjnej w określonej proporcji, a jeśli nie jesteś pewien, średniego rozkładu według liczby komponentów, tak aby uzyskać stratę mocy każdego MOSFET-a.
C.Strata mocy tranzystora MOSFET jest przydzielana w określonej proporcji stratom przełączania i stratom przewodzenia, a jeśli nie jest to pewne, straty przełączania i straty przewodzenia są rozdzielane po równo.
D.Na podstawie straty przewodzenia MOSFET-u i przepływającego prądu RMS oblicz maksymalną dopuszczalną rezystancję przewodzenia. Rezystancja ta jest MOSFET-em przy maksymalnej roboczej temperaturze złącza RDSON.
Karta katalogowa MOSFET-u mocy RDSON oznaczona określonymi warunkami testowymi, w różnych określonych warunkach mają różne wartości, temperatura testu: TJ = 25 ℃, RDSON ma dodatni współczynnik temperaturowy, więc zgodnie z najwyższą temperaturą złącza roboczego MOSFET-a i Współczynnik temperaturowy RDSON, z powyższej obliczonej wartości RDSON, aby uzyskać odpowiedni RDSON w temperaturze 25 ℃.
mi.RDSON od 25 ℃, aby wybrać odpowiedni typ MOSFET-u mocy, zgodnie z rzeczywistymi parametrami MOSFET RDSON, trymer w dół lub w górę.
Poprzez powyższe kroki następuje wstępny dobór modelu mocy MOSFET i parametrów RDSON.
Ten artykuł jest fragmentem sieci, prosimy o kontakt w celu usunięcia naruszenia, dziękujemy!
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. produkuje i eksportuje różne małe maszyny typu pick and place od 2010 roku. Korzystając z własnego, bogatego, doświadczonego działu badań i rozwoju oraz dobrze wyszkolonej produkcji, NeoDen zdobywa doskonałą reputację wśród klientów na całym świecie.
Dzięki globalnej obecności w ponad 130 krajach, doskonała wydajność, wysoka dokładność i niezawodność maszyn NeoDen PNP czyni je idealnymi do badań i rozwoju, profesjonalnego prototypowania oraz produkcji małych i średnich partii.Zapewniamy profesjonalne rozwiązanie w zakresie sprzętu SMT typu one stop.
Dodaj: nr 18, Tianzihu Avenue, miasto Tianzihu, hrabstwo Anji, miasto Huzhou, prowincja Zhejiang, Chiny
Telefon: 86-571-26266266
Czas publikacji: 19 kwietnia 2022 r