Փոքր փաթեթային MOSFET-ներ

Երբ MOSFET-ը միացված է ավտոբուսին և բեռնվածքի գետնին, օգտագործվում է բարձր լարման կողային անջատիչ: Հաճախ P-ալիքMOSFET-ներօգտագործվում են այս տոպոլոգիայում՝ կրկին լարման շարժիչ նկատառումների համար: Ընթացիկ վարկանիշի որոշում Երկրորդ քայլը MOSFET-ի ընթացիկ վարկանիշն ընտրելն է: Կախված շղթայի կառուցվածքից, այս ընթացիկ վարկանիշը պետք է լինի առավելագույն հոսանքը, որը բեռը կարող է դիմակայել բոլոր հանգամանքներում:

 

Լարման դեպքում նախագծողը պետք է ապահովի, որ ընտրվածՄՈՍՖԵՏկարող է դիմակայել այս ընթացիկ վարկանիշին, նույնիսկ այն ժամանակ, երբ համակարգը արտադրում է ցայտուն հոսանքներ: Դիտարկված երկու ընթացիկ դեպքերն են՝ շարունակական ռեժիմը և զարկերակային ցատկերը: Այս պարամետրը վկայակոչվում է FDN304P DATASHEET-ի կողմից, որտեղ MOSFET-ը գտնվում է կայուն վիճակում՝ շարունակական հաղորդման ռեժիմում, երբ սարքի միջով անընդհատ հոսում է հոսանք:

 

Զարկերակային բարձրացումներ տեղի են ունենում այն ​​ժամանակ, երբ սարքի միջով հոսում է հոսանքի մեծ ալիք: Այս պայմաններում առավելագույն հոսանքը որոշվելուց հետո պարզապես ուղղակիորեն սարքի ընտրություն է, որը կարող է դիմակայել այս առավելագույն հոսանքին:

 

Գնահատված հոսանքը ընտրելուց հետո պետք է հաշվարկվի նաև հաղորդման կորուստը: Գործնականում MOSFET-ները իդեալական սարքեր չեն, քանի որ հաղորդիչ գործընթացի ընթացքում տեղի է ունենում հզորության կորուստ, որը կոչվում է հաղորդունակության կորուստ:

 

MOSFET-ը գործում է որպես փոփոխական ռեզիստոր, երբ այն «միացված է», ինչպես որոշվում է սարքի RDS(ON) կողմից, և զգալիորեն տարբերվում է ջերմաստիճանից: Սարքի էներգիայի սպառումը կարող է հաշվարկվել Iload2 x RDS(ON) հիման վրա, և քանի որ միացման դիմադրությունը տարբերվում է ջերմաստիճանից, էներգիայի սպառումը տատանվում է համամասնորեն: Որքան բարձր է VGS լարումը, որը կիրառվում է MOSFET-ի վրա, այնքան փոքր կլինի RDS(ON): ընդհակառակը, այնքան բարձր կլինի RDS(ON): Համակարգի նախագծողի համար այստեղ է, որ փոխզիջումներն ուժի մեջ են մտնում՝ կախված համակարգի լարումից: Դյուրակիր նմուշների համար ավելի հեշտ է (և ավելի տարածված) օգտագործել ավելի ցածր լարումներ, մինչդեռ արդյունաբերական նմուշների համար կարող են օգտագործվել ավելի բարձր լարումներ:

 

Նկատի ունեցեք, որ RDS(ON) դիմադրությունը մի փոքր բարձրանում է հոսանքի հետ: RDS(ON) ռեզիստորի տարբեր էլեկտրական պարամետրերի տատանումները կարելի է գտնել արտադրողի կողմից տրամադրված տեխնիկական տվյալների թերթիկում:

Ջերմային պահանջների որոշում MOSFET-ի ընտրության հաջորդ քայլը համակարգի ջերմային պահանջների հաշվարկն է: Դիզայները պետք է հաշվի առնի երկու տարբեր սցենարներ՝ ամենավատ դեպքը և իրական դեպքը: Խորհուրդ է տրվում օգտագործել ամենավատ սցենարի հաշվարկը, քանի որ այս արդյունքը ապահովում է անվտանգության ավելի մեծ սահման և ապահովում, որ համակարգը չի խափանվի:

 

Կան նաև որոշ չափումներ, որոնց մասին պետք է տեղյակ լինելՄՈՍՖԵՏտվյալների թերթիկ; ինչպիսիք են փաթեթավորված սարքի կիսահաղորդչային հանգույցի և շրջակա միջավայրի միջև ջերմային դիմադրությունը և միացման առավելագույն ջերմաստիճանը: Սարքի միացման ջերմաստիճանը հավասար է շրջակա միջավայրի առավելագույն ջերմաստիճանին գումարած ջերմային դիմադրության և էներգիայի սպառման արդյունքը (հանգույցի ջերմաստիճան = շրջակա միջավայրի առավելագույն ջերմաստիճան + [ջերմային դիմադրություն x էներգիայի սպառում]): Այս հավասարումից կարելի է լուծել համակարգի առավելագույն հզորության սպառումը, որն ըստ սահմանման հավասար է I2 x RDS(ON):

 

Քանի որ դիզայները որոշել է սարքի միջով անցնող առավելագույն հոսանքը, RDS(ON)-ը կարող է հաշվարկվել տարբեր ջերմաստիճանների համար: Կարևոր է նշել, որ պարզ ջերմային մոդելների հետ գործ ունենալիս նախագծողը պետք է հաշվի առնի նաև կիսահաղորդչային հանգույցի/սարքի խցիկի և պարսպի/միջավայրի ջերմային հզորությունը. այսինքն, պահանջվում է, որ տպագիր տպատախտակը և փաթեթը անմիջապես չտաքանան:

 

Սովորաբար, PMOSFET-ում, ներկա կլինի մակաբույծ դիոդ, դիոդի գործառույթն է կանխել աղբյուր-ջրահեռացման հակադարձ կապը, PMOS-ի համար NMOS-ի նկատմամբ առավելությունն այն է, որ դրա միացման լարումը կարող է լինել 0, իսկ լարման տարբերությունը DS լարումը շատ չէ, մինչդեռ NMOS-ը պայմանով պահանջում է, որ VGS-ը լինի շեմից մեծ, ինչը կհանգեցնի նրան, որ հսկիչ լարումը անխուսափելիորեն ավելի մեծ է, քան պահանջվող լարումը, և կլինեն անհարկի անախորժություններ: PMOS-ն ընտրվում է որպես կառավարման անջատիչ, կան հետևյալ երկու հավելվածները՝ առաջին կիրառումը, PMOS-ը՝ լարման ընտրությունն իրականացնելու համար, երբ V8V գոյություն ունի, ապա լարումն ամբողջությամբ ապահովված է V8V-ով, PMOS-ը կանջատվի, VBAT-ը։ VSIN-ին լարում չի ապահովում, և երբ V8V-ը ցածր է, VSIN-ը սնուցվում է 8 Վ-ով: Ուշադրություն դարձրեք R120-ի հողակցմանը, ռեզիստորին, որը կայունորեն քաշում է դարպասի լարումը ներքև՝ ապահովելու համար PMOS-ի պատշաճ միացում, վիճակի վտանգ, որը կապված է նախկինում նկարագրված դարպասի բարձր դիմադրության հետ:

 

D9-ի և D10-ի գործառույթներն են՝ կանխել լարման կրկնօրինակումը, և D9-ը կարող է բաց թողնել: Հարկ է նշել, որ շղթայի DS-ն իրականում հակադարձված է, այնպես որ անջատիչ խողովակի գործառույթը հնարավոր չէ իրականացնել կցված դիոդի հաղորդմամբ, ինչը պետք է նշել գործնական կիրառություններում: Այս միացումում PGC-ի կառավարման ազդանշանը վերահսկում է, թե արդյոք V4.2-ը էներգիա է մատակարարում P_GPRS-ին: Այս սխեման, աղբյուրը և արտահոսքի տերմինալները միացված չեն հակառակին, R110 և R113 գոյություն ունեն այն իմաստով, որ R110 հսկիչ դարպասի հոսանքը շատ մեծ չէ, R113 հսկիչ դարպասի նորմալությունը, R113 pull-up բարձր, ինչպես PMOS-ի դեպքում, այլ նաև կարող է դիտվել որպես հսկիչ ազդանշանի ձգում, երբ MCU-ի ներքին կապերը և ձգումը, այսինքն՝ բաց արտահոսքի ելքը, երբ ելքը չի անջատում PMOS-ը, այս պահին այն կ ձգում տալու համար արտաքին լարման կարիք կա, ուստի R113 ռեզիստորը երկու դեր է խաղում: r110-ը կարող է լինել ավելի փոքր, մինչև 100 ohms կարող է լինել:

 

 

Փոքր փաթեթային MOSFET-ները յուրահատուկ դեր ունեն: