Portkapasitans, på-motstand og andre parametere for MOSFET-er

I. Portkapasitans

Portkapasitans inkluderer hovedsakelig inngangskapasitans (Ciss), utgangskapasitans (Coss) og omvendt overføringskapasitans (Crss, også kjent som Miller-kapasitans).

 

Inngangskapasitans (Ciss):

 

DEFINISJON: Inngangskapasitansen er den totale kapasitansen mellom gate og source og drain, og består av gate source kapasitans (Cgs) og gate drain kapasitans (Cgd) koblet parallelt, dvs. Ciss = Cgs + Cgd.

 

Funksjon: Inngangskapasitansen påvirker koblingshastigheten til MOSFET. Når inngangskapasitansen er ladet til en terskelspenning, kan enheten slås på; utladet til en viss verdi, kan enheten slås av. Derfor har drivkretsen og Ciss en direkte innvirkning på enhetens på- og avslåingsforsinkelse.

 

Utgangskapasitans (Coss):

Definisjon: Utgangskapasitansen er den totale kapasitansen mellom drain og source, og består av drain-source kapasitansen (Cds) og gate-drain kapasitansen (Cgd) parallelt, dvs. Coss = Cds + Cgd.

 

Rolle: I soft-switching-applikasjoner er Coss veldig viktig fordi det kan forårsake resonans i kretsen.

 

Omvendt overføringskapasitans (Crss):

Definisjon: Den omvendte overføringskapasitansen tilsvarer gatedrain-kapasitansen (Cgd) og blir ofte referert til som Miller-kapasitansen.

 

Rolle: Den omvendte overføringskapasitansen er en viktig parameter for stige- og falltidene til bryteren, og den påvirker også utkoblingsforsinkelsen. Kapasitansverdien avtar etter hvert som drain-source spenningen øker.

II. På-motstand (Rds(on))

 

Definisjon: På-motstand er motstanden mellom kilden og avløpet til en MOSFET i på-tilstand under spesifikke forhold (f.eks. spesifikk lekkasjestrøm, portspenning og temperatur).

 

Påvirkningsfaktorer: On-resistance er ikke en fast verdi, den påvirkes av temperatur, jo høyere temperatur, jo større Rds(on). I tillegg, jo høyere motstandsspenning, jo tykkere er den indre strukturen til MOSFET, desto høyere er den tilsvarende på-motstanden.

 

 

Viktig: Når du designer en byttestrømforsyning eller driverkrets, er det nødvendig å vurdere på-motstanden til MOSFET, fordi strømmen som flyter gjennom MOSFET vil forbruke energi på denne motstanden, og denne delen av den forbrukte energien kalles på- motstandstap. Å velge en MOSFET med lav motstand kan redusere motstandstapet.

 

For det tredje andre viktige parametere

I tillegg til portkapasitansen og på-motstanden har MOSFET noen andre viktige parametere som:

V(BR)DSS (Drain Source Breakdown Voltage):Drenkildespenningen der strømmen som flyter gjennom avløpet når en bestemt verdi ved en bestemt temperatur og med gatekilden kortsluttet. Over denne verdien kan røret være skadet.

 

VGS(th) (terskelspenning):Portspenningen som kreves for å få en ledende kanal til å begynne å dannes mellom kilden og avløpet. For standard N-kanals MOSFET-er er VT omtrent 3 til 6V.

 

ID (maksimal kontinuerlig avløpsstrøm):Den maksimale kontinuerlige DC-strømmen som kan tillates av brikken ved den maksimale nominelle overgangstemperaturen.

 

IDM (Maksimal Pulsert Drain Current):Gjenspeiler nivået av pulsert strøm som enheten kan håndtere, med pulsert strøm som er mye høyere enn kontinuerlig likestrøm.

 

PD (maksimal effekttap):enheten kan spre det maksimale strømforbruket.

 

Oppsummert er portkapasitansen, på-motstanden og andre parametere til en MOSFET kritiske for ytelsen og applikasjonen, og må velges og utformes i henhold til spesifikke applikasjonsscenarier og krav.