MOSFET පැකේජ ස්විචින් ටියුබ් තේරීම සහ පරිපථ රූප සටහන්

පළමු පියවර වන්නේ තෝරා ගැනීමයිMOSFETs, ප්‍රධාන වර්ග දෙකකින් එන: N-channel සහ P-channel. බලශක්ති පද්ධතිවල, MOSFETs විදුලි ස්විචයන් ලෙස සැලකිය හැකිය. N-නාලිකාවක MOSFET ගේට්ටුව සහ මූලාශ්‍රය අතර ධන වෝල්ටීයතාවයක් එකතු කළ විට, එහි ස්විචය සන්නයනය කරයි. සන්නයනය අතරතුර, ධාරාව කාණුවේ සිට මූලාශ්රය දක්වා ස්විචය හරහා ගලා යා හැක. කාණු සහ ප්‍රභවය අතර අභ්‍යන්තර ප්‍රතිරෝධයක් පවතින අතර එය on-resistance RDS(ON) ලෙස හැඳින්වේ. MOSFET ගේට්ටුව ඉහළ සම්බාධක පර්යන්තයක් බව පැහැදිලි විය යුතුය, එබැවින් වෝල්ටීයතාවයක් සෑම විටම දොරටුවට එකතු වේ. පසුව ඉදිරිපත් කරන ලද පරිපථ රූප සටහනෙහි ගේට්ටුව සම්බන්ධ කර ඇති භූමියට ඇති ප්රතිරෝධය මෙයයි. ගේට්ටුව එල්ලා වැටෙනවා නම්, උපාංගය සැලසුම් කර ඇති පරිදි ක්‍රියා නොකරනු ඇති අතර අනවශ්‍ය අවස්ථාවන්හිදී සක්‍රිය හෝ අක්‍රිය විය හැකි අතර, ප්‍රතිඵලයක් ලෙස පද්ධතියේ ඇති විය හැකි බලය අහිමි වේ. මූලාශ්රය සහ ගේට්ටුව අතර වෝල්ටීයතාවය ශුන්ය වන විට, ස්විචය නිවා දමනු ලබන අතර ධාරාව උපාංගය හරහා ගලා යාම නතර වේ. මෙම අවස්ථාවේදී උපාංගය ක්‍රියා විරහිත කර ඇතත්, තවමත් කුඩා ධාරාවක් පවතී, එය කාන්දු ධාරාව හෝ IDSS ලෙස හැඳින්වේ.

 

 

පියවර 1: N-channel හෝ P-channel තෝරන්න

නිර්මාණයක් සඳහා නිවැරදි උපාංගය තෝරාගැනීමේ පළමු පියවර වන්නේ N-channel හෝ P-channel MOSFET භාවිතා කරන්නේද යන්න තීරණය කිරීමයි. සාමාන්‍ය බල යෙදුමක, MOSFET භූගත කර බර කඳ වෝල්ටීයතාවයට සම්බන්ධ කළ විට, එම MOSFET අඩු වෝල්ටීයතා පැති ස්විචය සාදයි. අඩු වෝල්ටීයතා පැති ස්විචයක, N-නාලිකාවක්MOSFETඋපාංගය අක්රිය කිරීමට හෝ හැරවීමට අවශ්ය වෝල්ටීයතාවය සැලකිල්ලට ගැනීම හේතුවෙන් භාවිතා කළ යුතුය. MOSFET බසයට සම්බන්ධ කර බර පැටවූ විට, අධි වෝල්ටීයතා පැති ස්විචය භාවිතා කළ යුතුය. P-channel MOSFET සාමාන්‍යයෙන් මෙම ස්ථල විද්‍යාවේ භාවිතා වේ, නැවතත් වෝල්ටීයතා ධාවක සලකා බැලීම් සඳහා.

පියවර 2: වත්මන් ශ්රේණිගත කිරීම තීරණය කරන්න

දෙවන පියවර වන්නේ MOSFET හි වත්මන් ශ්රේණිගත කිරීම තෝරා ගැනීමයි. පරිපථ ව්යුහය මත පදනම්ව, මෙම වත්මන් ශ්රේණිගත කිරීම සියලු තත්වයන් යටතේ බරට ඔරොත්තු දිය හැකි උපරිම ධාරාව විය යුතුය. වෝල්ටීයතාවයේ අවස්ථාවට සමානව, පද්ධතිය ස්පයික් ධාරා උත්පාදනය කරන විට පවා තෝරාගත් MOSFET මෙම ධාරා ශ්‍රේණිගත කිරීමට ඔරොත්තු දෙන බව නිර්මාණකරු සහතික කළ යුතුය. සලකා බලන වත්මන් අවස්ථා දෙක අඛණ්ඩ මාදිලිය සහ ස්පන්දන කරල් වේ. මෙම පරාමිතිය යොමුවක් ලෙස FDN304P නල DATASHEET මත පදනම් වන අතර පරාමිති රූපයේ දැක්වේ:

 

 

 

අඛණ්ඩ සන්නායක මාදිලියේදී, උපාංගය හරහා ධාරාව අඛණ්ඩව ගලා යන විට, MOSFET ස්ථාවර තත්ත්වයක පවතී. ස්පයික් ස්පයික් යනු උපාංගය හරහා විශාල ප්‍රමානයක් (හෝ ස්පයික් ධාරාවක්) ගලා යන විටය. මෙම තත්වයන් යටතේ උපරිම ධාරාව තීරණය කළ පසු, එය සරලවම මෙම උපරිම ධාරාවට ඔරොත්තු දිය හැකි උපකරණයක් සෘජුවම තෝරා ගැනීමකි.

ශ්රේණිගත ධාරාව තෝරා ගැනීමෙන් පසුව, ඔබ සන්නායක පාඩුව ද ගණනය කළ යුතුය. ප්රායෝගිකව, දMOSFETපරමාදර්ශී උපාංගය නොවේ, මන්ද සන්නායක ක්‍රියාවලියේදී බල අලාභයක් සිදුවනු ඇත, එය සන්නායක අලාභය ලෙස හැඳින්වේ. MOSFET "on" හි විචල්‍ය ප්‍රතිරෝධයක් වැනි, උපාංගයේ RDS (ON) මගින් තීරණය කරනු ලබන අතර උෂ්ණත්වය සහ සැලකිය යුතු වෙනස්කම් සමඟ. උපාංගයේ බලය විසුරුවා හැරීම Iload2 x RDS(ON) වලින් ගණනය කළ හැකි අතර, උෂ්ණත්වය සමඟ ප්‍රතිරෝධය වෙනස් වන බැවින්, බලය විසුරුවා හැරීම සමානුපාතිකව වෙනස් වේ. MOSFET වෙත යොදන ලද වෝල්ටීයතා VGS වැඩි වන තරමට RDS(ON) කුඩා වේ; අනෙක් අතට RDS(ON) ඉහළ අගයක් ගනී. පද්ධති නිර්මාණකරු සඳහා, පද්ධති වෝල්ටීයතාවය මත පදනම්ව හුවමාරු කිරීම් ක්‍රියාත්මක වන්නේ මෙහිදීය. අතේ ගෙන යා හැකි මෝස්තර සඳහා, අඩු වෝල්ටීයතා භාවිතා කිරීම පහසු (සහ වඩාත් පොදු) වන අතර කාර්මික සැලසුම් සඳහා ඉහළ වෝල්ටීයතා භාවිතා කළ හැකිය. ධාරාව සමඟ RDS(ON) ප්‍රතිරෝධය තරමක් ඉහල යන බව සලකන්න. RDS(ON) ප්‍රතිරෝධකයේ විවිධ විද්‍යුත් පරාමිතිවල වෙනස්කම් නිෂ්පාදකයා විසින් සපයනු ලබන තාක්ෂණික දත්ත පත්‍රිකාවෙන් සොයාගත හැකිය.

 

 

 

පියවර 3: තාප අවශ්‍යතා නිර්ණය කරන්න

MOSFET තෝරාගැනීමේ ඊළඟ පියවර වන්නේ පද්ධතියේ තාප අවශ්‍යතා ගණනය කිරීමයි. නිර්මාණකරු වෙනස් අවස්ථා දෙකක් සලකා බැලිය යුතුය, නරකම අවස්ථාව සහ සත්‍ය අවස්ථාව. නරකම අවස්ථාව සඳහා ගණනය කිරීම නිර්දේශ කරනුයේ මෙම ප්‍රති result ලය වැඩි ආරක්ෂාවක් සපයන අතර පද්ධතිය අසමත් නොවන බව සහතික කරන බැවිනි. MOSFET දත්ත පත්‍රිකාවේ දැනගත යුතු මිනුම් ද ඇත; ඇසුරුම් කරන ලද උපාංගයේ අර්ධ සන්නායක සන්ධිය සහ පරිසරය අතර තාප ප්රතිරෝධය සහ උපරිම සන්ධි උෂ්ණත්වය වැනි.

 

උපාංගයේ සන්ධි උෂ්ණත්වය උපරිම පරිසර උෂ්ණත්වයට සහ තාප ප්‍රතිරෝධයේ සහ බලය විසුරුවා හැරීමේ නිෂ්පාදනයට සමාන වේ (හන්දියේ උෂ්ණත්වය = උපරිම පරිසර උෂ්ණත්වය + [තාප ප්‍රතිරෝධය × බලය විසුරුවා හැරීම]). මෙම සමීකරණයෙන් පද්ධතියේ උපරිම බලය විසුරුවා හැරීම විසඳිය හැක, එය I2 x RDS(ON) ට සමාන නිර්වචනයකි. උපාංගය හරහා ගමන් කරන උපරිම ධාරාව පිරිස් විසින් තීරණය කර ඇති බැවින්, විවිධ උෂ්ණත්වයන් සඳහා RDS(ON) ගණනය කළ හැක. සරල තාප ආකෘති සමඟ කටයුතු කරන විට, නිර්මාණකරු අර්ධ සන්නායක හන්දියේ / උපාංග නඩුවේ සහ නඩුවේ / පරිසරයේ තාප ධාරිතාව ද සලකා බැලිය යුතු බව සැලකිල්ලට ගැනීම වැදගත්ය; එනම් මුද්‍රිත පරිපථ පුවරුව සහ පැකේජය ක්ෂණිකව උණුසුම් නොවීම අවශ්‍ය වේ.

සාමාන්‍යයෙන්, PMOSFET, පරපෝෂිත ඩයෝඩයක් පවතිනු ඇත, ඩයෝඩයේ කාර්යය වන්නේ ප්‍රභව-කාණු ප්‍රතිලෝම සම්බන්ධතාවය වැලැක්වීමයි, PMOS සඳහා, NMOS ට වඩා වාසිය වන්නේ එහි හැරවුම් වෝල්ටීයතාවය 0 විය හැකි අතර වෝල්ටීයතා වෙනස අතර වෝල්ටීයතා වෙනසයි. DS වෝල්ටීයතාවය වැඩි නොවේ, කොන්දේසිය මත NMOS VGS එළිපත්තට වඩා වැඩි වීම අවශ්‍ය වන අතර, පාලන වෝල්ටීයතාවය අනිවාර්යයෙන්ම අවශ්‍ය වෝල්ටීයතාවයට වඩා වැඩි වන අතර අනවශ්‍ය කරදර ඇති වේ. PMOS පහත යෙදුම් දෙක සඳහා පාලන ස්විචය ලෙස තෝරා ඇත:

 

උපාංගයේ සන්ධි උෂ්ණත්වය උපරිම පරිසර උෂ්ණත්වයට සහ තාප ප්‍රතිරෝධයේ සහ බලය විසුරුවා හැරීමේ නිෂ්පාදනයට සමාන වේ (හන්දියේ උෂ්ණත්වය = උපරිම පරිසර උෂ්ණත්වය + [තාප ප්‍රතිරෝධය × බලය විසුරුවා හැරීම]). මෙම සමීකරණයෙන් පද්ධතියේ උපරිම බලය විසුරුවා හැරීම විසඳිය හැක, එය I2 x RDS(ON) ට සමාන නිර්වචනයකි. නිර්මාණකරු විසින් උපාංගය හරහා ගමන් කරන උපරිම ධාරාව තීරණය කර ඇති බැවින්, විවිධ උෂ්ණත්වයන් සඳහා RDS(ON) ගණනය කළ හැක. සරල තාප ආකෘති සමඟ කටයුතු කරන විට, නිර්මාණකරු අර්ධ සන්නායක හන්දියේ / උපාංග නඩුවේ සහ නඩුවේ / පරිසරයේ තාප ධාරිතාව ද සලකා බැලිය යුතු බව සැලකිල්ලට ගැනීම වැදගත්ය; එනම් මුද්‍රිත පරිපථ පුවරුව සහ පැකේජය ක්ෂණිකව උණුසුම් නොවීම අවශ්‍ය වේ.

සාමාන්‍යයෙන්, PMOSFET, පරපෝෂිත ඩයෝඩයක් පවතිනු ඇත, ඩයෝඩයේ කාර්යය වන්නේ ප්‍රභව-කාණු ප්‍රතිලෝම සම්බන්ධතාවය වැලැක්වීමයි, PMOS සඳහා, NMOS ට වඩා වාසිය වන්නේ එහි හැරවුම් වෝල්ටීයතාවය 0 විය හැකි අතර වෝල්ටීයතා වෙනස අතර වෝල්ටීයතා වෙනසයි. DS වෝල්ටීයතාවය වැඩි නොවේ, කොන්දේසිය මත NMOS VGS එළිපත්තට වඩා වැඩි වීම අවශ්‍ය වන අතර, පාලන වෝල්ටීයතාවය අනිවාර්යයෙන්ම අවශ්‍ය වෝල්ටීයතාවයට වඩා වැඩි වන අතර අනවශ්‍ය කරදර ඇති වේ. PMOS පහත යෙදුම් දෙක සඳහා පාලන ස්විචය ලෙස තෝරා ඇත:

මෙම පරිපථය දෙස බලන විට, පාලක සංඥා PGC V4.2 P_GPRS වෙත බලය සපයන්නේද නැද්ද යන්න පාලනය කරයි. මෙම පරිපථය, ප්‍රභව සහ කාණු පර්යන්ත ප්‍රතිලෝමයට සම්බන්ධ නොවේ, R110 සහ R113 පවතින්නේ R110 පාලන ද්වාර ධාරාව විශාල නොවේ, R113 සාමාන්‍ය ගේට්ටුව පාලනය කරයි, R113 ඉහළට ඉහළට, PMOS ලෙස පාලනය කරයි. , නමුත් MCU අභ්‍යන්තර අල්ෙපෙනති සහ පුල්-අප් කරන විට, එනම්, ප්‍රතිදානය විවෘත-කාණු වන විට විවෘත-කාණු ප්‍රතිදානය, සහ PMOS ධාවනය කළ නොහැකි විට පාලන සංඥාව මත ඇදීමක් ලෙසද දැකිය හැක. අක්‍රිය, මෙම අවස්ථාවේදී, එය ලබා දී ඇති බාහිර වෝල්ටීයතාවයට ඇද දැමීම අවශ්‍ය වේ, එබැවින් ප්‍රතිරෝධක R113 භූමිකාවන් දෙකක් ඉටු කරයි. එය අදින්නට ලබා දීමට බාහිර වෝල්ටීයතාවයක් අවශ්ය වනු ඇත, එබැවින් ප්රතිරෝධක R113 භූමිකාවන් දෙකක් ඉටු කරයි. r110 කුඩා විය හැක, 100 ohms ද විය හැක.