Grindkapacitans, på-motstånd och andra parametrar för MOSFETs

I. Grindkapacitans

Grindkapacitans inkluderar huvudsakligen ingångskapacitans (Ciss), utgångskapacitans (Coss) och omvänd överföringskapacitans (Crss, även känd som Miller-kapacitans).

 

Ingångskapacitans (Ciss):

 

DEFINITION: Ingångskapacitansen är den totala kapacitansen mellan gate och source och drain, och består av gate source kapacitans (Cgs) och gate drain kapacitans (Cgd) parallellkopplade, dvs Ciss = Cgs + Cgd.

 

Funktion: Ingångskapacitansen påverkar kopplingshastigheten för MOSFET. När ingångskapacitansen är laddad till en tröskelspänning kan enheten slås på; urladdat till ett visst värde kan enheten stängas av. Därför har drivkretsen och Ciss en direkt inverkan på enhetens start- och avstängningsfördröjning.

 

Utgångskapacitans (Coss):

Definition: Utgångskapacitansen är den totala kapacitansen mellan drain och source, och består av drain-source kapacitansen (Cds) och gate-drain kapacitansen (Cgd) parallellt, dvs Coss = Cds + Cgd.

 

Roll: I mjukväxlingsapplikationer är Coss mycket viktigt eftersom det kan orsaka resonans i kretsen.

 

Omvänd transmissionskapacitans (Crss):

Definition: Den omvända överföringskapacitansen är ekvivalent med gate-drain-kapacitansen (Cgd) och kallas ofta för Miller-kapacitansen.

 

Roll: Den omvända överföringskapacitansen är en viktig parameter för strömbrytarens stig- och falltider, och den påverkar även avstängningsfördröjningstiden. Kapacitansvärdet minskar när drain-source-spänningen ökar.

II. På-motstånd (Rds(on))

 

Definition: On-resistance är resistansen mellan source och drain för en MOSFET i on-state under specifika förhållanden (t.ex. specifik läckström, gate-spänning och temperatur).

 

Påverkande faktorer: On-resistans är inte ett fast värde, det påverkas av temperaturen, ju högre temperatur desto högre Rds(on). Dessutom, ju högre motståndsspänningen är, desto tjockare är MOSFET:ns inre struktur, desto högre blir motsvarande på-motstånd.

 

 

Viktighet: När man konstruerar en switchande strömförsörjning eller drivkrets är det nödvändigt att överväga MOSFET:s på-resistans, eftersom strömmen som flyter genom MOSFET kommer att förbruka energi på detta motstånd, och denna del av den förbrukade energin kallas på- motståndsförlust. Att välja en MOSFET med lågt på-motstånd kan minska på-resistansförlusten.

 

För det tredje, andra viktiga parametrar

Förutom gate-kapacitansen och på-resistansen har MOSFET några andra viktiga parametrar som:

V(BR)DSS (Drain Source Breakdown Voltage):Dräneringskällans spänning vid vilken strömmen som flyter genom avloppet når ett specifikt värde vid en specifik temperatur och med gate-källan kortsluten. Över detta värde kan röret vara skadat.

 

VGS(th) (Tröskelspänning):Grindspänningen som krävs för att få en ledande kanal att börja bildas mellan source och drain. För standard N-kanals MOSFET:er är VT cirka 3 till 6V.

 

ID (maximal kontinuerlig dräneringsström):Den maximala kontinuerliga DC-ström som kan tillåtas av chipet vid den maximala nominella kopplingstemperaturen.

 

IDM (Maximum Pulsed Drain Current):Återspeglar nivån av pulsad ström som enheten kan hantera, med pulsad ström som är mycket högre än kontinuerlig likström.

 

PD (maximal effektförlust):enheten kan avleda den maximala strömförbrukningen.

 

Sammanfattningsvis är gate-kapacitansen, på-resistansen och andra parametrar för en MOSFET kritiska för dess prestanda och tillämpning, och måste väljas och utformas enligt specifika tillämpningsscenarier och krav.