Հզոր MOSFET-ների յուրաքանչյուր պարամետրի բացատրություն

VDSS առավելագույն արտահոսքի աղբյուրի լարումը

Դարպասի աղբյուրի կարճացման դեպքում արտահոսքի աղբյուրի լարման գնահատականը (VDSS) առավելագույն լարումն է, որը կարող է կիրառվել արտահոսքի աղբյուրի վրա՝ առանց ավալանշի փլուզման: Կախված ջերմաստիճանից, ավալանշի խզման իրական լարումը կարող է ցածր լինել, քան անվանական VDSS-ը: V(BR)DSS-ի մանրամասն նկարագրության համար տե՛ս Էլեկտրաստատիկ

V(BR)DSS-ի մանրամասն նկարագրության համար տե՛ս Էլեկտրաստատիկ բնութագրերը:

VGS առավելագույն դարպասի աղբյուրի լարումը

VGS լարման վարկանիշը առավելագույն լարումն է, որը կարող է կիրառվել դարպասի աղբյուրի բևեռների միջև: Այս լարման վարկանիշը սահմանելու հիմնական նպատակն է կանխել դարպասի օքսիդի վնասը, որն առաջանում է ավելորդ լարման հետևանքով: Փաստացի լարումը, որին կարող է դիմակայել դարպասի օքսիդը, շատ ավելի բարձր է, քան անվանական լարումը, բայց կտարբերվի արտադրության գործընթացից կախված:

Փաստացի դարպասի օքսիդը կարող է դիմակայել շատ ավելի բարձր լարման, քան անվանական լարումը, բայց դա կտարբերվի արտադրության գործընթացից, ուստի VGS-ը անվանական լարման սահմաններում պահելը կապահովի կիրառման հուսալիությունը:

ID - Շարունակական արտահոսքի հոսանք

ID-ն սահմանվում է որպես առավելագույն թույլատրելի շարունակական DC հոսանք հանգույցի առավելագույն գնահատված ջերմաստիճանում, TJ(max) և խողովակի մակերեսի 25°C կամ ավելի բարձր ջերմաստիճանում: Այս պարամետրը միացման և պատյանի, RθJC-ի և գործի ջերմաստիճանի միջև գնահատված ջերմային դիմադրության ֆունկցիան է.

Անցման կորուստները ներառված չեն ID-ում և դժվար է պահպանել խողովակի մակերեսի ջերմաստիճանը 25°C (Tcase)՝ գործնական օգտագործման համար: Հետևաբար, իրական անջատման հոսանքը կոշտ անջատման ծրագրերում սովորաբար պակաս է ID գնահատման կեսից @ TC = 25°C, սովորաբար 1/3-ից մինչև 1/4 միջակայքում: փոխլրացնող։

Բացի այդ, ID-ն որոշակի ջերմաստիճանում կարող է գնահատվել, եթե օգտագործվի ջերմային դիմադրություն JA, որն ավելի իրատեսական արժեք է:

IDM - Իմպուլս Դրեյն Հոսանք

Այս պարամետրը արտացոլում է իմպուլսային հոսանքի քանակը, որը սարքը կարող է կարգավորել, ինչը շատ ավելի բարձր է, քան շարունակական DC հոսանքը: IDM-ի սահմանման նպատակն է՝ գծի օհմիկ շրջանը: Դարպասի աղբյուրի որոշակի լարման համարՄՈՍՖԵՏանցկացվում է առավելագույն արտահոսքի առկայությամբ

ընթացիկ. Ինչպես ցույց է տրված նկարում, տվյալ դարպասի աղբյուրի լարման դեպքում, եթե գործառնական կետը գտնվում է գծային շրջանում, արտահոսքի հոսանքի աճը բարձրացնում է արտահոսքի աղբյուրի լարումը, ինչը մեծացնում է հաղորդման կորուստները: Բարձր հզորությամբ երկարատև աշխատանքը կհանգեցնի սարքի խափանմանը: Այս պատճառով

Հետևաբար, անվանական IDM-ը պետք է սահմանվի տարածաշրջանից ներքև՝ սովորական դարպասի շարժիչ լարման դեպքում: Տարածաշրջանի անջատման կետը գտնվում է Vgs-ի և կորի հատման կետում:

Հետևաբար, հոսանքի խտության վերին սահմանը պետք է սահմանվի, որպեսզի չիպը շատ տաքանա և չայրվի: Սա, ըստ էության, նախատեսված է փաթեթի լարերի միջոցով հոսանքի ավելցուկային հոսքը կանխելու համար, քանի որ որոշ դեպքերում ամբողջ չիպի վրա «ամենաթույլ կապը» չիպը չէ, այլ փաթեթի լարերը:

Հաշվի առնելով IDM-ի վրա ջերմային էֆեկտների սահմանափակումները, ջերմաստիճանի բարձրացումը կախված է իմպուլսի լայնությունից, իմպուլսների միջև ժամանակային ընդմիջումից, ջերմության ցրումից, RDS(միացված) և իմպուլսի հոսանքի ալիքի ձևից ու ամպլիտուդից: Պարզապես բավարարվելը, որ զարկերակային հոսանքը չի գերազանցում IDM-ի սահմանը, չի երաշխավորում, որ միացման ջերմաստիճանը

չի գերազանցում առավելագույն թույլատրելի արժեքը. Իմպուլսային հոսանքի տակ հանգույցի ջերմաստիճանը կարելի է գնահատել՝ հղում կատարելով ջերմային և մեխանիկական հատկությունների անցողիկ ջերմային դիմադրության քննարկմանը:

PD - ալիքի ընդհանուր թույլատրելի էներգիայի սպառում

Ընդհանուր թույլատրելի ալիքի էներգիայի սպառումը չափորոշում է առավելագույն էներգիայի սպառումը, որը կարող է ցրվել սարքի կողմից և կարող է արտահայտվել որպես հանգույցի առավելագույն ջերմաստիճանի և ջերմային դիմադրության ֆունկցիա 25°C ջերմաստիճանի դեպքում:

TJ, TSTG - Շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի գործառնական և պահպանման տիրույթ

Այս երկու պարամետրերը չափորոշում են հանգույցի ջերմաստիճանի միջակայքը, որը թույլատրվում է սարքի աշխատանքային և պահեստավորման միջավայրով: Ջերմաստիճանի այս միջակայքը նախատեսված է սարքի նվազագույն աշխատանքային ժամկետին համապատասխանելու համար: Ապահովելով, որ սարքը աշխատում է այս ջերմաստիճանի միջակայքում, զգալիորեն կերկարաձգի դրա շահագործման ժամկետը:

EAS-Single Pulse Avalanche Breakdown Energy

 

Եթե ​​լարման գերազանցումը (սովորաբար արտահոսքի հոսանքի և մոլորված ինդուկտիվության պատճառով) չի գերազանցում խզման լարումը, սարքը չի ենթարկվի ավալանշի փլուզման և, հետևաբար, ավալանշի փլուզումը ցրելու կարողության կարիք չունի: Ձնահյուսի փլուզման էներգիան չափորոշում է անցողիկ հաղթահարումը, որը սարքը կարող է հանդուրժել:

Ձնահյուսի խափանման էներգիան սահմանում է անցողիկ լարման անվտանգ արժեքը, որը սարքը կարող է հանդուրժել, և կախված է այն էներգիայի քանակից, որը պետք է ցրվի ավալանշի փլուզման համար:

Սարքը, որը սահմանում է ձնահյուսի վթարի էներգիայի վարկանիշը, սովորաբար, սահմանում է նաև EAS վարկանիշ, որն իր իմաստով նման է UIS վարկանիշին և սահմանում է, թե հակառակ ավալանշի կործանման էներգիան սարքը կարող է ապահով կերպով կլանել:

L-ն ինդուկտիվության արժեքն է, իսկ iD-ն ինդուկտորում հոսող գագաթնակետային հոսանքն է, որը չափման սարքում կտրուկ փոխակերպվում է արտահոսքի հոսանքի: Ինդուկտորով առաջացած լարումը գերազանցում է MOSFET-ի խզման լարումը և կհանգեցնի ավալանշի փլուզմանը: Երբ ավալանշի փլուզումը տեղի է ունենում, ինդուկտորում հոսանքը կհոսի MOSFET սարքի միջով, չնայածՄՈՍՖԵՏանջատված է: Ինդուկտորում պահվող էներգիան նման է մոլորված ինդուկտորում պահվող և MOSFET-ի կողմից ցրված էներգիային:

Երբ MOSFET-ները զուգահեռ միացված են, խզման լարումները դժվար թե նույնական լինեն սարքերի միջև: Այն, ինչ սովորաբար տեղի է ունենում, այն է, որ մեկ սարքն առաջինն է զգում ավալանշի խափանումը, և ավալանշի փլուզման բոլոր հետագա հոսանքները (էներգիան) հոսում են այդ սարքի միջով:

EAR - Կրկնվող ավալանշի էներգիա

Կրկնվող ավալանշի էներգիան դարձել է «արդյունաբերության ստանդարտ», բայց առանց հաճախականության, այլ կորուստների և հովացման քանակի սահմանման, այս պարամետրը որևէ նշանակություն չունի: Ջերմության ցրման (սառեցման) վիճակը հաճախ կառավարում է ավալանշի էներգիան: Դժվար է նաև կանխատեսել ձնահյուսի փլուզման արդյունքում առաջացած էներգիայի մակարդակը:

Դժվար է նաև կանխատեսել ձնահյուսի փլուզման արդյունքում առաջացած էներգիայի մակարդակը:

EAR վարկանիշի իրական իմաստն այն է, որ չափավորվի ավալանշի խզման էներգիայի կրկնվող էներգիան, որին սարքը կարող է դիմակայել: Այս սահմանումը ենթադրում է, որ հաճախականության սահմանափակում չկա, որպեսզի սարքը չտաքանա, ինչը իրատեսական է ցանկացած սարքի համար, որտեղ կարող է առաջանալ ձնահյուսի փլուզում:

Լավ գաղափար է չափել գործող սարքի կամ ջերմատախտակի ջերմաստիճանը՝ պարզելու համար, թե արդյոք MOSFET սարքը սարքի դիզայնի ստուգման ժամանակ գերտաքանում է, հատկապես այն սարքերի համար, որտեղ հնարավոր է ավալանշի փլուզում:

IAR - ավալանշի վթարի ընթացիկ

Որոշ սարքերի համար, ավալանշի խափանման ժամանակ չիպի վրա առկա եզրագծի միտումը պահանջում է, որ ավալանշի հոսանքի IAR-ը սահմանափակվի: Այսպիսով, ավալանշի հոսանքը դառնում է ավալանշի քայքայման էներգիայի բնութագրի «նուրբ տպագրությունը». այն բացահայտում է սարքի իրական հնարավորությունները:

Մաս II Ստատիկ էլեկտրական բնութագրում

V(BR)DSS՝ արտահոսքի աղբյուրի խափանման լարում (ոչնչացման լարում)

V(BR)DSS (երբեմն կոչվում է VBDSS) արտահոսքի աղբյուրի լարումն է, որի դեպքում արտահոսքի միջով հոսող հոսանքը հասնում է որոշակի արժեքի որոշակի ջերմաստիճանում և դարպասի աղբյուրի կարճացման դեպքում: Դրենաժային աղբյուրի լարումն այս դեպքում ավալանշի քայքայման լարումն է:

V(BR)DSS-ը դրական ջերմաստիճանի գործակից է, իսկ ցածր ջերմաստիճանի դեպքում V(BR)DSS-ը պակաս է արտահոսքի աղբյուրի լարման առավելագույն գնահատականից 25°C-ում: -50°C-ում V(BR)DSS-ը պակաս է արտահոսքի աղբյուրի լարման առավելագույն գնահատականից -50°C-ում: -50°C-ում V(BR)DSS-ը կազմում է արտահոսքի աղբյուրի առավելագույն լարման մոտավորապես 90%-ը 25°C-ում:

VGS(th), VGS(անջատված): Շեմային լարում

VGS(th)-ն այն լարումն է, որի դեպքում ավելացված դարպասի աղբյուրի լարումը կարող է հանգեցնել արտահոսքի հոսանքի, կամ հոսանքի անհետացմանը, երբ MOSFET-ն անջատված է, և փորձարկման պայմանները (ջրահեռացման հոսանքը, արտահոսքի աղբյուրի լարումը, հանգույցը: ջերմաստիճանը) նույնպես նշված են: Սովորաբար, բոլոր MOS gate սարքերը տարբեր են

շեմային լարումները տարբեր կլինեն: Հետևաբար, նշվում է VGS(th)-ի տատանումների միջակայքը: VGS(th)-ը բացասական ջերմաստիճանի գործակից է, երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է,ՄՈՍՖԵՏկմիանա դարպասի աղբյուրի համեմատաբար ցածր լարման դեպքում:

RDS (միացված): Դիմադրության վրա

RDS(on)-ը արտահոսքի աղբյուրի դիմադրությունն է, որը չափվում է արտահոսքի հատուկ հոսանքի (սովորաբար ID հոսանքի կեսը), դարպասի աղբյուրի լարման և 25°C-ի դեպքում: RDS(on)-ը արտահոսքի աղբյուրի դիմադրությունն է, որը չափվում է արտահոսքի հատուկ հոսանքի (սովորաբար ID հոսանքի կեսը), դարպասի աղբյուրի լարման և 25°C-ի դեպքում:

IDSS՝ զրոյական դարպասի լարման արտահոսքի հոսանք

IDSS-ը արտահոսքի հոսանքն է արտահոսքի և աղբյուրի միջև որոշակի արտահոսքի աղբյուրի լարման դեպքում, երբ դարպասի աղբյուրի լարումը զրոյական է: Քանի որ արտահոսքի հոսանքն ավելանում է ջերմաստիճանի հետ, IDSS-ը նշվում է ինչպես սենյակում, այնպես էլ բարձր ջերմաստիճանում: Արտահոսքի հոսանքի պատճառով էներգիայի սպառումը կարող է հաշվարկվել IDSS-ը բազմապատկելով արտահոսքի աղբյուրների միջև եղած լարման միջոցով, որը սովորաբար աննշան է:

IGSS - Դարպասի աղբյուրի արտահոսքի հոսանք

IGSS-ն արտահոսքի հոսանքն է, որը հոսում է դարպասի միջով որոշակի դարպասի աղբյուրի լարման դեպքում:

Մաս III Դինամիկ էլեկտրական բնութագրեր

Ciss: Մուտքային հզորություն

Դարպասի և աղբյուրի միջև եղած հզորությունը, որը չափվում է AC ազդանշանով, արտահոսքի աղբյուրին կարճացնելով, մուտքային հզորությունն է. Ciss-ը ձևավորվում է դարպասի արտահոսքի հզորությունը՝ Cgd, և դարպասի աղբյուրի հզորությունը՝ Cgs, զուգահեռ միացնելով կամ Ciss = Cgs + Cgd: Սարքը միացված է, երբ մուտքային հզորությունը լիցքավորվում է մինչև շեմային լարման, և անջատվում է, երբ այն լիցքաթափվում է մինչև որոշակի արժեք: Հետևաբար, վարորդի սխեման և Ciss-ը ուղղակիորեն ազդում են սարքի միացման և անջատման հետաձգման վրա:

Coss: Ելքային հզորություն

Ելքային հզորությունը արտահոսքի և աղբյուրի միջև եղած հզորությունն է, որը չափվում է AC ազդանշանով, երբ դարպասի աղբյուրը կարճ է: Փափուկ անջատիչ ծրագրերի համար Coss-ը շատ կարևոր է, քանի որ այն կարող է ռեզոնանս առաջացնել շղթայում:

Crss: Հակադարձ փոխանցման հզորություն

Արտահոսքի և դարպասի միջև չափված հզորությունը, որի աղբյուրը հիմնավորված է, հակադարձ փոխանցման հզորությունն է: Հակադարձ փոխանցման հզորությունը համարժեք է դարպասի արտահոսքի հզորությանը, Cres = Cgd, և հաճախ կոչվում է Միլերի հզորություն, որը անջատիչի բարձրացման և անկման ժամանակների ամենակարևոր պարամետրերից մեկն է:

Այն կարևոր պարամետր է միացման բարձրացման և անկման ժամանակների համար, ինչպես նաև ազդում է անջատման հետաձգման ժամանակի վրա: Հզորությունը նվազում է, քանի որ արտահոսքի լարումը մեծանում է, հատկապես ելքային հզորությունը և հակադարձ փոխանցման հզորությունը:

Qgs, Qgd և Qg: Gate Charge

Դարպասի լիցքավորման արժեքը արտացոլում է տերմինալների միջև եղած կոնդենսատորի վրա պահվող լիցքը: Քանի որ կոնդենսատորի լիցքը փոխվում է լարման հետ միացման պահին, դարպասի լիցքավորման ազդեցությունը հաճախ հաշվի է առնվում դարպասի վարորդական սխեմաների նախագծման ժամանակ:

Qgs-ը լիցքն է 0-ից մինչև առաջին թեքման կետը, Qgd-ն մասնաբաժինը առաջինից մինչև երկրորդ թեքման կետն է (նաև կոչվում է «Miller» լիցք), իսկ Qg-ն այն մասն է 0-ից մինչև այն կետը, որտեղ VGS-ը հավասար է որոշակի շարժիչի: լարման.

Արտահոսքի հոսանքի և արտահոսքի աղբյուրի լարման փոփոխությունները համեմատաբար փոքր ազդեցություն ունեն դարպասի լիցքավորման արժեքի վրա, և դարպասի լիցքը չի փոխվում ջերմաստիճանի հետ: Նշված են թեստի պայմանները։ Տվյալների թերթիկում ցուցադրվում է դարպասի լիցքավորման գրաֆիկը, ներառյալ դարպասի լիցքավորման փոփոխության համապատասխան կորերը՝ ֆիքսված արտահոսքի հոսանքի և արտահոսքի աղբյուրի փոփոխվող լարման համար:

Դարպասի լիցքավորման փոփոխման համապատասխան կորերը ֆիքսված արտահոսքի հոսանքի և արտահոսքի աղբյուրի փոփոխվող լարման համար ներառված են տվյալների աղյուսակներում: Գրաֆիկում սարահարթի լարումը VGS(pl) հոսանքի աճի հետ ավելի քիչ է ավելանում (և նվազում է հոսանքի նվազմամբ): Բարձրավանդակի լարումը նույնպես համաչափ է շեմային լարման հետ, ուստի տարբեր շեմային լարումը կստեղծի տարբեր բարձրավանդակի լարում:

լարման.

Հետևյալ դիագրամն ավելի մանրամասն և կիրառական է.

td(on)՝ ժամանակին հետաձգման ժամանակ

Ժամանակի հետաձգման ժամանակը այն ժամանակն է, երբ դարպասի աղբյուրի լարումը բարձրանում է մինչև դարպասի շարժիչ լարման 10%-ը մինչև արտահոսքի հոսանքը մինչև նշված հոսանքի 10%-ը:

td(անջատված): Անջատման հետաձգման ժամանակը

Անջատման հետաձգման ժամանակը այն ժամանակն է, որն անցել է դարպասի աղբյուրի լարման անկումից մինչև դարպասի շարժիչ լարման 90%-ը մինչև արտահոսքի հոսանքը մինչև նշված հոսանքի 90%-ը: Սա ցույց է տալիս ուշացումը, որը զգացվել է մինչև հոսանքը բեռին փոխանցելը:

tr: Բարձրացման ժամանակ

Բարձրացման ժամանակը այն ժամանակն է, որը պահանջվում է արտահոսքի հոսանքի 10%-ից 90% բարձրանալու համար:

tf: Ընկնող ժամանակ

Անկման ժամանակն այն ժամանակն է, որն անհրաժեշտ է արտահոսքի հոսանքի 90%-ից 10% անկման համար: