การเลือกอุปกรณ์ MOSFET เพื่อพิจารณาทุกแง่มุมของปัจจัย ตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงประเภท N หรือประเภท P ประเภทบรรจุภัณฑ์ แรงดันไฟฟ้าขนาดใหญ่ไปจนถึง MOSFET ความต้านทานออน ฯลฯ ข้อกำหนดการใช้งานที่แตกต่างกันจะแตกต่างกันไปบทความต่อไปนี้สรุปการเลือกอุปกรณ์ MOSFET ของกฎหลัก 3 ข้อ เชื่อว่าหลังจากอ่านจบแล้วคุณจะได้อะไรมากมาย
1. การเลือก Power MOSFET ขั้นตอนที่หนึ่ง: P-tube หรือ N-tube?
MOSFET กำลังไฟมีสองประเภท: N-channel และ P-channel ในกระบวนการออกแบบระบบเพื่อเลือก N-tube หรือ P-tube ให้เหมาะกับการใช้งานจริงโดยเฉพาะในการเลือก N-channel MOSFET เพื่อเลือกรุ่น ราคาถูก;P-channel MOSFETs ให้เลือกรุ่น ราคาถูก ต้นทุนสูง
ถ้าแรงดันไฟฟ้าที่การเชื่อมต่อขั้ว S ของกำลัง MOSFET ไม่ใช่กราวด์อ้างอิงของระบบ N-channel ต้องใช้ไดรฟ์จ่ายไฟกราวด์แบบลอยตัว ไดรฟ์หม้อแปลงไฟฟ้า หรือไดรฟ์บูตสแตรป วงจรไดรฟ์ที่ซับซ้อนP-channel สามารถขับเคลื่อนได้โดยตรง ขับง่าย
ต้องคำนึงถึงการใช้งานแบบ N-channel และ P-channel เป็นหลัก
ก.คอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก เดสก์ท็อป และเซิร์ฟเวอร์ที่ใช้เพื่อให้ CPU และระบบพัดลมระบายความร้อน มอเตอร์ไดรฟ์ระบบป้อนเครื่องพิมพ์ เครื่องดูดฝุ่น เครื่องฟอกอากาศ พัดลมไฟฟ้า และวงจรควบคุมมอเตอร์เครื่องใช้ในบ้านอื่นๆ ระบบเหล่านี้ใช้โครงสร้างวงจรแบบเต็มบริดจ์ แต่ละแขนของบริดจ์ บนท่อก็ใช้ P-tube ก็ได้ N-tube ก็ได้
ข.ระบบการสื่อสาร ระบบอินพุต 48V ของ MOSFET แบบปลั๊กร้อนที่วางอยู่ที่ปลายสูง คุณสามารถใช้ท่อ P คุณยังสามารถใช้ท่อ N ได้อีกด้วย
ค.วงจรอินพุตคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กเป็นอนุกรม มีบทบาทในการเชื่อมต่อป้องกันการย้อนกลับและโหลดการสลับ MOSFET พลังงานแบบ back-to-back สองตัว การใช้ N-channel จำเป็นต้องควบคุมปั๊มชาร์จไดรฟ์แบบรวมภายในชิป การใช้ P-channel สามารถขับเคลื่อนได้โดยตรง
2. การเลือกประเภทบรรจุภัณฑ์
ประเภทช่อง Power MOSFET เพื่อกำหนดขั้นตอนที่สองในการกำหนดแพ็คเกจ หลักการเลือกแพ็คเกจคือ
ก.การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและการออกแบบด้านความร้อนเป็นข้อกำหนดพื้นฐานที่สุดสำหรับการเลือกบรรจุภัณฑ์
ขนาดบรรจุภัณฑ์ที่แตกต่างกันมีความต้านทานความร้อนและการกระจายพลังงานที่แตกต่างกัน นอกเหนือจากการพิจารณาสภาวะความร้อนของระบบและอุณหภูมิโดยรอบ เช่น มีการระบายความร้อนด้วยอากาศ ข้อจำกัดด้านรูปร่างและขนาดแผ่นระบายความร้อน สภาพแวดล้อมปิดอยู่หรือไม่ และปัจจัยอื่นๆ หลักการพื้นฐานคือเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของ MOSFET พลังงานและประสิทธิภาพของระบบ สถานที่ตั้งของการเลือกพารามิเตอร์และแพ็คเกจ MOSFET พลังงานทั่วไปมากขึ้น
บางครั้งเนื่องจากเงื่อนไขอื่นๆ จำเป็นต้องใช้ MOSFET หลายตัวพร้อมกันเพื่อแก้ปัญหาการกระจายความร้อน เช่น ในการใช้งาน PFC ตัวควบคุมมอเตอร์ของยานพาหนะไฟฟ้า ระบบสื่อสาร เช่น แหล่งจ่ายไฟของโมดูล แอปพลิเคชันการแก้ไขซิงโครนัสทุติยภูมิ จะถูกเลือกใน ขนานกับหลายท่อ
หากไม่สามารถใช้การเชื่อมต่อแบบขนานหลายหลอดได้ นอกเหนือจากการเลือกกำลัง MOSFET ที่มีประสิทธิภาพดีขึ้นแล้ว นอกจากนี้ยังสามารถใช้แพ็คเกจขนาดใหญ่กว่าหรือแพ็คเกจชนิดใหม่ได้ ตัวอย่างเช่น ในแหล่งจ่ายไฟ AC/DC บางตัว TO220 จะ เปลี่ยนเป็นแพ็คเกจ TO247ในแหล่งจ่ายไฟระบบสื่อสารบางรุ่น จะใช้แพ็คเกจ DFN8*8 ใหม่
ข.ข้อจำกัดขนาดของระบบ
ระบบอิเล็กทรอนิกส์บางระบบถูกจำกัดด้วยขนาดของ PCB และความสูงของภายใน เช่น แหล่งจ่ายไฟโมดูลของระบบสื่อสาร เนื่องจากข้อจำกัดความสูงของมักจะใช้แพ็คเกจ DFN5 * 6, DFN3 * 3ในแหล่งจ่ายไฟ ACDC บางตัว การใช้การออกแบบที่บางเฉียบหรือเนื่องจากข้อจำกัดของเปลือก ประกอบหมุด MOSFET พลังงานแพคเกจ TO220 ลงในรากโดยตรง ความสูงของข้อจำกัดไม่สามารถใช้แพ็คเกจ TO247
การออกแบบที่บางเฉียบทำให้หมุดอุปกรณ์โค้งงอโดยตรง กระบวนการผลิตการออกแบบนี้จะกลายเป็นเรื่องที่ซับซ้อน
ในการออกแบบแผงป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียมความจุขนาดใหญ่ เนื่องจากข้อจำกัดด้านขนาดที่รุนแรงมาก ตอนนี้ส่วนใหญ่ใช้แพ็คเกจ CSP ระดับชิปเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการระบายความร้อนให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ในขณะเดียวกันก็รับประกันขนาดที่เล็กที่สุด
ค.การควบคุมต้นทุน
ระบบอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากในยุคแรกๆ ที่ใช้แพ็คเกจปลั๊กอิน ปีนี้เนื่องจากต้นทุนแรงงานที่เพิ่มขึ้น หลายบริษัทจึงเริ่มเปลี่ยนไปใช้แพ็คเกจ SMD แม้ว่าต้นทุนการเชื่อมของ SMD จะสูงกว่าปลั๊กอิน แต่การเชื่อมแบบ SMD อัตโนมัติในระดับสูง ต้นทุนโดยรวมยังคงสามารถควบคุมได้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมในแอปพลิเคชันบางตัว เช่น มาเธอร์บอร์ดเดสก์ท็อปและบอร์ดที่คำนึงถึงต้นทุนอย่างมาก โดยปกติแล้ว Power MOSFET ในแพ็คเกจ DPAK จะถูกใช้เนื่องจากแพ็คเกจนี้มีราคาต่ำ
ดังนั้นในการเลือกแพ็คเกจกำลัง MOSFET เพื่อรวมสไตล์ของบริษัทและคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์เข้าด้วยกัน โดยคำนึงถึงปัจจัยข้างต้น
3. เลือกความต้านทานในสถานะ RDSON หมายเหตุ: ไม่ใช่กระแส
หลายครั้งที่วิศวกรกังวลเกี่ยวกับ RDSON เนื่องจาก RDSON และการสูญเสียการนำไฟฟ้ามีความสัมพันธ์กันโดยตรง ยิ่ง RDSON มีขนาดเล็กลง การสูญเสียการนำไฟฟ้าของ MOSFET กำลังก็จะน้อยลง ประสิทธิภาพก็จะยิ่งสูงขึ้น อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นก็จะยิ่งลดลง
ในทำนองเดียวกัน วิศวกรเท่าที่เป็นไปได้ในการติดตามโครงการก่อนหน้าหรือส่วนประกอบที่มีอยู่ในไลบรารีวัสดุ สำหรับ RDSON ของวิธีการคัดเลือกที่แท้จริงนั้นไม่ต้องพิจารณามากนักเมื่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของ MOSFET กำลังที่เลือกต่ำเกินไป ด้วยเหตุผลด้านต้นทุน จะเปลี่ยนไปใช้ส่วนประกอบขนาดใหญ่ของ RDSONเมื่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของกำลัง MOSFET สูงเกินไป ประสิทธิภาพของระบบต่ำ จะเปลี่ยนไปใช้ส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กกว่า RDSON หรือโดยการปรับวงจรไดรฟ์ภายนอกให้เหมาะสม ปรับปรุงวิธีการปรับการกระจายความร้อน ฯลฯ
หากเป็นโปรเจ็กต์ใหม่ ยังไม่มีโปรเจ็กต์ก่อนหน้าให้ติดตาม แล้วจะเลือก MOSFET RDSON กำลังได้อย่างไร ต่อไปนี้เป็นวิธีการแนะนำให้คุณ: วิธีการกระจายการใช้พลังงาน
เมื่อออกแบบระบบจ่ายไฟ เงื่อนไขที่ทราบคือ: ช่วงแรงดันอินพุต, แรงดันเอาต์พุต / กระแสเอาต์พุต, ประสิทธิภาพ, ความถี่ในการทำงาน, แรงดันไฟฟ้าของไดรฟ์ แน่นอนว่ายังมีตัวบ่งชี้ทางเทคนิคอื่น ๆ และ MOSFET กำลังที่เกี่ยวข้องกับพารามิเตอร์เหล่านี้เป็นหลักขั้นตอนมีดังนี้
ก.ตามช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้า แรงดันขาออก / กระแสไฟขาออก ประสิทธิภาพ คำนวณการสูญเสียสูงสุดของระบบ
ข.การสูญเสียปลอมของวงจรไฟฟ้า การสูญเสียแบบคงที่ของส่วนประกอบวงจรที่ไม่ใช่พลังงาน การสูญเสียแบบคงที่ของ IC และการสูญเสียของไดรฟ์ เพื่อประมาณการคร่าวๆ ค่าเชิงประจักษ์สามารถคิดเป็น 10% ถึง 15% ของการสูญเสียทั้งหมด
หากวงจรกำลังมีตัวต้านทานตัวอย่างกระแสไฟฟ้า ให้คำนวณการใช้พลังงานของตัวต้านทานตัวอย่างปัจจุบันการสูญเสียทั้งหมดลบการสูญเสียเหล่านี้ข้างต้น ส่วนที่เหลือคือการสูญเสียพลังงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า หม้อแปลง หรือตัวเหนี่ยวนำ
การสูญเสียพลังงานที่เหลืออยู่จะถูกจัดสรรให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าและหม้อแปลงหรือตัวเหนี่ยวนำในสัดส่วนที่แน่นอน และหากคุณไม่แน่ใจ ให้เฉลี่ยการกระจายตามจำนวนส่วนประกอบ เพื่อให้คุณได้รับการสูญเสียพลังงานของ MOSFET แต่ละตัว
ค.การสูญเสียกำลังของ MOSFET จะถูกจัดสรรให้กับการสูญเสียการสวิตชิ่งและการสูญเสียการนำไฟฟ้าในสัดส่วนที่แน่นอน และหากไม่แน่นอน การสูญเสียการสวิตชิ่งและการสูญเสียการนำไฟฟ้าจะถูกจัดสรรเท่าๆ กัน
ง.จากการสูญเสียการนำไฟฟ้าของ MOSFET และกระแส RMS ที่ไหล ให้คำนวณความต้านทานการนำไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาต ความต้านทานนี้คือ MOSFET ที่อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อการทำงานสูงสุด RDSON
เอกสารข้อมูลใน Power MOSFET RDSON ที่มีเครื่องหมายเงื่อนไขการทดสอบที่กำหนด ในเงื่อนไขที่กำหนดที่แตกต่างกันมีค่าที่แตกต่างกัน อุณหภูมิทดสอบ: TJ = 25 ℃ RDSON มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก ดังนั้นตามอุณหภูมิทางแยกการทำงานสูงสุดของ MOSFET และ ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ RDSON จากค่าที่คำนวณได้ของ RDSON ข้างต้น เพื่อให้ได้ RDSON ที่สอดคล้องกันที่อุณหภูมิ 25 ℃
จ.RDSON จาก 25 ℃ เพื่อเลือกชนิดของ MOSFET พลังงานที่เหมาะสม ตามพารามิเตอร์ที่แท้จริงของ MOSFET RDSON ลงหรือตัดแต่งขึ้น
ผ่านขั้นตอนข้างต้น การเลือกเบื้องต้นของแบบจำลองกำลัง MOSFET และพารามิเตอร์ RDSON
บทความนี้คัดลอกมาจากเครือข่าย โปรดติดต่อเราเพื่อลบการละเมิด ขอขอบคุณ!
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. ผลิตและส่งออกเครื่องคัดแยกและวางขนาดเล็กต่างๆ ตั้งแต่ปี 2010 การใช้ประโยชน์จาก R&D ที่มีประสบการณ์อันยาวนานของเราเอง การผลิตที่ได้รับการฝึกอบรมมาเป็นอย่างดี ทำให้ NeoDen ได้รับชื่อเสียงอย่างมากจากลูกค้าทั่วโลก
ด้วยการปรากฏตัวทั่วโลกในกว่า 130 ประเทศ ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม ความแม่นยำสูง และความน่าเชื่อถือของเครื่องจักร NeoDen PNP ทำให้เครื่องเหล่านี้สมบูรณ์แบบสำหรับการวิจัยและพัฒนา การสร้างต้นแบบระดับมืออาชีพ และการผลิตจำนวนน้อยถึงขนาดกลางเราให้บริการโซลูชั่นระดับมืออาชีพสำหรับอุปกรณ์ SMT แบบครบวงจร
เพิ่ม: No.18, Tianzihu Avenue, เมือง Tianzihu, Anji County, เมืองหูโจว, จังหวัดเจ้อเจียง, จีน
โทรศัพท์: 86-571-26266266
เวลาโพสต์: 19 เม.ย.-2022