බලශක්ති අර්ධ සන්නායක උපාංග කර්මාන්තය, පරිභෝජනය, මිලිටරි සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්රවල බහුලව භාවිතා වන අතර ඉහළ උපාය මාර්ගික ස්ථානයක් ඇත. පින්තූරයකින් බල උපාංගවල සමස්ත පින්තූරය දෙස බලමු:
පරිපථ සංඥාවල පාලන මට්ටම අනුව බල අර්ධ සන්නායක උපාංග සම්පූර්ණ වර්ගය, අර්ධ පාලිත වර්ගය සහ පාලනය කළ නොහැකි වර්ගය ලෙස බෙදිය හැකිය. එසේත් නැතිනම් ධාවක පරිපථයේ සංඥා ගුණාංග අනුව, එය වෝල්ටීයතාවයෙන් ධාවනය වන වර්ගය, වත්මන්-ධාවන වර්ගය, ආදිය ලෙස බෙදිය හැකිය.
| වර්ගීකරණය | වර්ගය | විශේෂිත බලශක්ති අර්ධ සන්නායක උපාංග |
| විදුලි සංඥා පාලනය කිරීමේ හැකියාව | අර්ධ පාලිත වර්ගය | SCR |
| සම්පූර්ණ පාලනය | GTO, GTR, MOSFET, IGBT | |
| පාලනය කළ නොහැකි | බල ඩයෝඩය | |
| රියදුරු සංඥා ගුණාංග | වෝල්ටීයතා ධාවනය වන වර්ගය | IGBT, MOSFET, SITH |
| වත්මන් ධාවනය වන වර්ගය | SCR, GTO, GTR | |
| ඵලදායී සංඥා තරංග ආකෘතිය | ස්පන්දන ප්රේරක වර්ගය | SCR, GTO |
| ඉලෙක්ට්රොනික පාලන වර්ගය | GTR, MOSFET, IGBT | |
| ධාරා ගෙන යන ඉලෙක්ට්‍රෝන සහභාගී වන අවස්ථා | බයිපෝලර් උපාංගය | බල ඩයෝඩය, SCR, GTO, GTR, BSIT, BJT |
| Unipolar උපාංගය | MOSFET, වාඩි වෙන්න | |
| සංයුක්ත උපාංගය | MCT, IGBT, SITH සහ IGCT |
විවිධ බල අර්ධ සන්නායක උපාංගවල වෝල්ටීයතාවය, ධාරා ධාරිතාව, සම්බාධන හැකියාව සහ ප්රමාණය වැනි විවිධ ලක්ෂණ ඇත. සැබෑ භාවිතයේදී, විවිධ ක්ෂේත්ර සහ අවශ්යතා අනුව සුදුසු උපාංග තෝරාගත යුතුය.
අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තය එහි උපතේ සිට ද්රව්යමය වෙනස්කම් පරම්පරා තුනක් හරහා ගොස් ඇත. මේ දක්වා, Si විසින් නිරූපණය කරන ලද පළමු අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය තවමත් ප්රධාන වශයෙන් බලශක්ති අර්ධ සන්නායක උපාංග ක්ෂේත්රයේ භාවිතා වේ.
| අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය | බෑන්ඩ් ගැප් (eV) | ද්රවාංකය (K) | ප්රධාන යෙදුම | |
| 1 වන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය | Ge | 1.1 | 1221 | අඩු වෝල්ටීයතා, අඩු සංඛ්යාත, මධ්යම බල ට්රාන්සිස්ටර, ෆොටෝඩෙක්ටර් |
| 2 වන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය | Si | 0.7 | 1687 | |
| 3 වන පරම්පරාවේ අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය | GaAs | 1.4 | 1511 | මයික්‍රෝවේව්, මිලිමීටර් තරංග උපාංග, ආලෝක විමෝචක උපාංග |
| SiC | 3.05 | 2826 | 1. අධි-උෂ්ණත්වය, අධි-සංඛ්යාත, විකිරණ-ප්‍රතිරෝධී අධි බල උපාංග 2. නිල්, ශ්රේණියේ, වයලට් ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ, අර්ධ සන්නායක ලේසර් | |
| GaN | 3.4 | 1973 | ||
| AIN | 6.2 | 2470 | ||
| C | 5.5 | "3800 | ||
| ZnO | 3.37 | 2248 | ||
අර්ධ පාලිත සහ සම්පූර්ණයෙන් පාලනය වන බල උපාංගවල ලක්ෂණ සාරාංශ කරන්න:
| උපාංග වර්ගය | SCR | GTR | MOSFET | IGBT |
| පාලන වර්ගය | ස්පන්දන ප්‍රේරකය | වත්මන් පාලනය | වෝල්ටීයතා පාලනය | චිත්රපට මධ්යස්ථානය |
| ස්වයං-වසා දැමීමේ රේඛාව | හුවමාරුව වසා දැමීම | ස්වයං-වසා දැමීමේ උපාංගය | ස්වයං-වසා දැමීමේ උපාංගය | ස්වයං-වසා දැමීමේ උපාංගය |
| වැඩ කරන සංඛ්යාතය | 1kz | ~30khz | 20khz-Mhz | 40khz |
| රියදුරු බලය | කුඩා | විශාල | කුඩා | කුඩා |
| පාඩු මාරු කිරීම | විශාල | විශාල | විශාල | විශාල |
| සන්නායක පාඩුව | කුඩා | කුඩා | විශාල | කුඩා |
| වෝල්ටීයතාවය සහ වත්මන් මට්ටම | 最大 | විශාල | අවම | තව |
| සාමාන්ය යෙදුම් | මධ්ය සංඛ්යාත ප්රේරක උණුසුම | UPS සංඛ්යාත පරිවර්තකය | බල සැපයුම මාරු කිරීම | UPS සංඛ්යාත පරිවර්තකය |
| මිල | අඩුම | පහළ | අතරමැද දී | වඩාත්ම මිල අධිකයි |
| සන්නායක මොඩියුලේෂන් බලපෑම | ඇති | ඇති | කිසිවක් නැත | ඇති |
MOSFET ගැන දැන ගන්න
MOSFET හි ඉහළ ආදාන සම්බාධනය, අඩු ශබ්දය සහ හොඳ තාප ස්ථායීතාවයක් ඇත; එය සරල නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලියක් සහ ප්‍රබල විකිරණයක් ඇත, එබැවින් එය සාමාන්යයෙන් ඇම්ප්ලිෆයර් පරිපථවල හෝ මාරු කිරීමේ පරිපථවල භාවිතා වේ;
(1) ප්රධාන තේරීම් පරාමිතීන්: කාණු-මූලාශ්ර වෝල්ටීයතා VDS (වෝල්ටීයතාවට ඔරොත්තු දෙන), ID අඛණ්ඩ කාන්දු වන ධාරාව, RDS(on) on-resistance, Ciss input capacitance (junction capacitance), තත්ත්ව සාධකය FOM=Ron*Qg, ආදිය.
(2) විවිධ ක්රියාවලීන් අනුව, එය TrenchMOS ලෙස බෙදී ඇත: අගල් MOSFET, ප්රධාන වශයෙන් 100V තුළ අඩු වෝල්ටීයතා ක්ෂේත්රයේ; SGT (Split Gate) MOSFET: ප්රධාන වශයෙන් 200V තුළ මධ්යම සහ අඩු වෝල්ටීයතා ක්ෂේත්රයේ බෙදුණු MOSFET ගේට්ටුව; SJ MOSFET: සුපිරි හන්දිය MOSFET, ප්රධාන වශයෙන් අධි වෝල්ටීයතා ක්ෂේත්රයේ 600-800V;
විවෘත කාණු පරිපථයක් වැනි ස්විචින් බල සැපයුමක දී, කාණු අඛණ්ඩව පැටවීමට සම්බන්ධ වන අතර එය විවෘත කාණු ලෙස හැඳින්වේ. විවෘත කාණු පරිපථයකදී, භාරය සම්බන්ධ කිරීම කොතරම් ඉහළ වෝල්ටීයතාවයක් වුවද, බර ධාරාව සක්රිය සහ අක්රිය කළ හැකිය. එය කදිම ඇනලොග් මාරු කිරීමේ උපකරණයකි. මාරු කිරීමේ උපාංගයක් ලෙස MOSFET හි මූලධර්මය මෙයයි.
වෙළඳපල කොටස අනුව, MOSFETs සියල්ලම පාහේ ප්රධාන ජාත්‍යන්තර නිෂ්පාදකයින් අත සංකේන්ද්‍රණය වී ඇත. ඔවුන් අතරින් Infineon 2015 දී IR (American International Rectifier Company) අත්පත් කර ගෙන කර්මාන්තයේ ප්රමුඛයා බවට පත් විය. ON Semiconductor විසින් 2016 සැප්තැම්බර් මාසයේදී Fairchild Semiconductor අත්පත් කර ගැනීම ද සම්පූර්ණ කරන ලදී. , වෙළඳපල කොටස දෙවන ස්ථානය දක්වා ඉහළ ගිය අතර, පසුව විකුණුම් ශ්රේණිගත කිරීම් වූයේ Renesas, Toshiba, IWC, ST, Vishay, Anshi, Magna යනාදියයි.
ප්රධාන ධාරාවේ MOSFET වෙළඳ නාම ශ්‍රේණි කිහිපයකට බෙදා ඇත: ඇමරිකානු, ජපන් සහ කොරියානු.
ඇමරිකානු ශ්‍රේණි: Infineon, IR, Fairchild, ON අර්ධ සන්නායක, ST, TI, PI, AOS, ආදිය.
ජපන්: Toshiba, Renesas, ROHM, ආදිය.
කොරියානු මාලාව: Magna, KEC, AUK, Morina Hiroshi, Shinan, KIA
MOSFET පැකේජ කාණ්ඩ
එය PCB පුවරුවේ ස්ථාපනය කර ඇති ආකාරය අනුව, MOSFET පැකේජ වල ප්රධාන වර්ග දෙකක් තිබේ: ප්ලග්-ඉන් (සිදුරු හරහා) සහ මතුපිට සවි කිරීම (මතුපිට සවි කිරීම). ය
ප්ලග්-ඉන් වර්ගය යනු MOSFET හි අල්ෙපෙනති PCB පුවරුවේ සවි කිරීම් සිදුරු හරහා ගොස් PCB පුවරුවට වෑල්ඩින් කර ඇති බවයි. පොදු ප්ලග්-ඉන් පැකේජවලට ඇතුළත් වන්නේ: ද්විත්ව පේළිගත පැකේජය (DIP), ට්රාන්සිස්ටර ලුහුඬු පැකේජය (TO), සහ පින් ජාල අරා පැකේජය (PGA).
ප්ලග් ඉන් ඇසුරුම්
මතුපිට සවි කිරීම යනු PCB පුවරුවේ මතුපිට ඇති පෑඩ් වලට MOSFET අල්ෙපෙනති සහ තාපය විසුරුවා හැරීමේ ෆ්ලැන්ජ් වෑල්ඩින් කරන ස්ථානයයි. සාමාන්ය මතුපිට සවිකිරීම් පැකේජවලට ඇතුළත් වන්නේ: ට්රාන්සිස්ටර දළ සටහන් (D-PAK), කුඩා දළ සටහන් ට්‍රාන්සිස්ටරය (SOT), කුඩා දළ සටහන් පැකේජය (SOP), quad flat පැකේජය (QFP), ප්ලාස්ටික් ඊයම් චිප් වාහකය (PLCC) ආදිය.
මතුපිට සවි කිරීමේ පැකේජය
තාක්ෂණයේ දියුණුවත් සමග, මවු පුවරු සහ ග්‍රැෆික් කාඩ්පත් වැනි PCB පුවරු දැනට අඩු සහ අඩු සෘජු ප්ලග්-ඉන් ඇසුරුම් භාවිතා කරන අතර මතුපිට සවි කිරීම් ඇසුරුම් වැඩි වශයෙන් භාවිතා වේ.
1. ද්විත්ව පේලි පැකේජය (DIP)
DIP පැකේජයේ අල්ෙපෙනති පේළි දෙකක් ඇති අතර DIP ව්‍යුහයක් සහිත චිප් සොකට් එකකට ඇතුල් කළ යුතුය. එහි ව්‍යුත්පන්න ක්රමය SDIP (Shrink DIP) වන අතර එය හැකිලෙන ද්විත්ව පේළියක පැකේජයකි. පින් ඝනත්වය DIP වලට වඩා 6 ගුණයකින් වැඩිය.
DIP ඇසුරුම් ව්‍යුහයට ඇතුළත් වන්නේ: බහු-ස්ථර සෙරමික් ද්විත්ව පේළියේ DIP, තනි-ස්ථර සෙරමික් ද්විත්ව රේඛීය DIP, ඊයම් රාමු DIP (වීදුරු-සෙරමික් මුද්‍රා තැබීමේ වර්ගය ඇතුළුව, ප්ලාස්ටික් ආවරණ ව්‍යුහ වර්ගය, සෙරමික් අඩු දියවන වීදුරු ආවරණ වර්ගය) ආදිය. DIP ඇසුරුම්කරණයේ ලක්ෂණය වන්නේ එය PCB පුවරු හරහා සිදුරු වෑල්ඩින් කිරීම පහසුවෙන් අවබෝධ කර ගත හැකි අතර මවු පුවරුව සමඟ හොඳ අනුකූලතාවයක් තිබීමයි.
කෙසේ වෙතත්, එහි ඇසුරුම් ප්රදේශය සහ ඝනකම සාපේක්ෂ වශයෙන් විශාල වන අතර, පේනු සහ පේනු ඉවත් කිරීමේ ක්රියාවලියේදී කටු පහසුවෙන් හානි වන නිසා, විශ්වසනීයත්වය දුර්වල වේ. ඒ අතරම, ක්රියාවලියේ බලපෑම හේතුවෙන්, සාමාන්යයෙන් pins සංඛ්යාව 100 නොඉක්මවන අතර, එබැවින්, ඉලෙක්ට්රොනික කර්මාන්තයේ ඉහළ ඒකාබද්ධ කිරීමේ ක්රියාවලියේදී, DIP ඇසුරුම් ඉතිහාසයේ වේදිකාවෙන් ක්රමයෙන් ඉවත් වී ඇත.
2. ට්රාන්සිස්ටර දළ සටහන් පැකේජය (TO)
TO-3P, TO-247, TO-92, TO-92L, TO-220, TO-220F, TO-251, වැනි මුල් ඇසුරුම් පිරිවිතර සියල්ල පේනුගත ඇසුරුම් සැලසුම් වේ.
TO-3P/247: එය මධ්යම-අධි වෝල්ටීයතා සහ අධි-ධාරා MOSFET සඳහා බහුලව භාවිතා වන ඇසුරුම් ආකාරයකි. නිෂ්පාදනයට ඉහළ ඔරොත්තු දෙන වෝල්ටීයතාවයේ සහ ශක්තිමත් බිඳවැටීමේ ප්‍රතිරෝධයේ ලක්ෂණ ඇත. ;
TO-220/220F: TO-220F යනු සම්පූර්ණයෙන්ම ප්ලාස්ටික් පැකේජයක් වන අතර, එය රේඩියේටරයක ස්ථාපනය කරන විට පරිවාරක පෑඩ් එකතු කිරීමට අවශ්ය නොවේ; TO-220 මැද පින් එකට සම්බන්ධ ලෝහ පත්රයක් ඇති අතර, රේඩියේටර් ස්ථාපනය කිරීමේදී පරිවාරක පෑඩ් අවශ්ය වේ. මෙම පැකේජ විලාස දෙකෙහි MOSFET සමාන පෙනුම ඇති අතර ඒවා එකිනෙකට හුවමාරු කළ හැක. ;
TO-251: මෙම ඇසුරුම් කළ නිෂ්පාදනය ප්රධාන වශයෙන් වියදම් අඩු කිරීමට සහ නිෂ්පාදන ප්රමාණය අඩු කිරීමට භාවිතා කරයි. එය ප්රධාන වශයෙන් මධ්යම වෝල්ටීයතාවය සහ 60A ට අඩු ඉහළ ධාරාවක් සහ 7N ට අඩු ඉහළ වෝල්ටීයතාවයක් සහිත පරිසරවල භාවිතා වේ. ;
TO-92: මෙම පැකේජය වියදම් අඩු කිරීම සඳහා අඩු වෝල්ටීයතා MOSFET (ධාරා 10A ට අඩු, 60V ට අඩු වෝල්ටීයතාවයට ඔරොත්තු දීම) සහ අධි වෝල්ටීයතා 1N60/65 සඳහා පමණක් භාවිතා වේ.
මෑත වසරවලදී, ප්ලග්-ඉන් ඇසුරුම්කරණ ක්රියාවලියේ ඉහළ වෙල්ඩින් පිරිවැය සහ පැච් වර්ගයේ නිෂ්පාදන සඳහා අඩු තාප විසුරුවා හැරීමේ ක්‍රියාකාරිත්වය හේතුවෙන්, මතුපිට සවිකිරීමේ වෙළඳපොලේ ඉල්ලුම අඛණ්ඩව ඉහළ ගොස් ඇති අතර එය TO ඇසුරුම්කරණයේ වර්ධනයට ද හේතු වී තිබේ. මතුපිට සවි කිරීම් ඇසුරුම් බවට.
TO-252 (D-PAK ලෙසද හැඳින්වේ) සහ TO-263 (D2PAK) දෙකම මතුපිට සවි කිරීමේ පැකේජ වේ.
නිෂ්පාදන පෙනුම ඇසුරුම් කිරීමට
TO252/D-PAK යනු ප්ලාස්ටික් චිප් පැකේජයක් වන අතර එය බල ට්රාන්සිස්ටර සහ වෝල්ටීයතා ස්ථායීකරණ චිප් ඇසුරුම් කිරීම සඳහා බහුලව භාවිතා වේ. එය වත්මන් ප්රධාන ධාරාවේ පැකේජ වලින් එකකි. මෙම ඇසුරුම් ක්රමය භාවිතා කරන MOSFET හි ඉලෙක්ට්‍රෝඩ තුනක් ඇත, ද්වාරය (G), කාණු (D) සහ ප්‍රභව (S). කාණු (D) පින් එක කපා හැර භාවිතා නොකෙරේ. ඒ වෙනුවට, පිටුපස ඇති තාප සින්ක් සෘජුවම PCB වෙත වෑල්ඩින් කරන ලද කාණු (D) ලෙස භාවිතා කරයි. එක් අතකින්, එය විශාල ධාරා නිමැවුම් කිරීමට භාවිතා කරන අතර, අනෙක් අතට, එය PCB හරහා තාපය විසුරුවා හැරේ. එබැවින්, PCB මත D-PAK පෑඩ් තුනක් ඇති අතර, කාණු (D) පෑඩ් විශාල වේ. එහි ඇසුරුම් පිරිවිතර පහත පරිදි වේ:
TO-252/D-PAK පැකේජ ප්රමාණය පිරිවිතර
TO-263 යනු TO-220 හි ප්‍රභේදයකි. එය ප්රධාන වශයෙන් නිර්මාණය කර ඇත්තේ නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව සහ තාපය විසුරුවා හැරීම වැඩි දියුණු කිරීම සඳහාය. එය අතිශය ඉහළ ධාරාවක් සහ වෝල්ටීයතාවයකට සහය දක්වයි. එය 150A ට අඩු සහ 30V ට වැඩි මධ්යම වෝල්ටීයතා අධි ධාරා MOSFET වල බහුලව දක්නට ලැබේ. D2PAK (TO-263AB) ට අමතරව, එයට TO263-2, TO263-3, TO263-5, TO263-7 සහ වෙනත් මෝස්තර ද ඇතුළත් වන අතර ඒවා TO-263 ට යටත් වේ, ප්රධාන වශයෙන් විවිධ අල්ෙපෙනති ගණන සහ දුර නිසා .
TO-263/D2PAK පැකේජ ප්රමාණය පිරිවිතරs
3. පින් ජාල අරා පැකේජය (PGA)
PGA (Pin Grid Array Package) චිපය ඇතුළත සහ පිටත බහු හතරැස් අරා පින් ඇත. සෑම හතරැස් අරාවක් පින් එකක්ම චිපය වටා නිශ්චිත දුරකින් සකසා ඇත. අල්ෙපෙනති ගණන අනුව, එය රවුම් 2 සිට 5 දක්වා සෑදිය හැක. ස්ථාපනය අතරතුර, විශේෂ PGA සොකට් එකට චිපය ඇතුල් කරන්න. එය පහසු ප්ලග් කිරීම සහ විසන්ධි කිරීම සහ ඉහළ විශ්වසනීයත්වයේ වාසි ඇති අතර ඉහළ සංඛ්‍යාතවලට අනුවර්තනය විය හැකිය.
PGA පැකේජ විලාසය
එහි චිප් උපස්ථර බොහොමයක් සෙරමික් ද්රව්ය වලින් සාදා ඇති අතර සමහර ඒවා උපස්ථරය ලෙස විශේෂ ප්ලාස්ටික් දුම්මල භාවිතා කරයි. තාක්ෂණය සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, පින් මධ්ය දුර සාමාන්යයෙන් 2.54mm වන අතර, අල්ෙපෙනති ගණන 64 සිට 447 දක්වා පරාසයක පවතී. මෙවැනි ඇසුරුම්වල ලක්ෂණය වන්නේ ඇසුරුම් කරන ප්රදේශය (පරිමාව) කුඩා වන තරමට බලශක්ති පරිභෝජනය (කාර්ය සාධනය) අඩු වීමයි. ) එය ඔරොත්තු දිය හැකිය, සහ අනෙක් අතට. මෙම චිප්ස් ඇසුරුම් විලාසය මුල් කාලයේ වඩාත් සුලභ වූ අතර, CPU වැනි අධි බල පරිභෝජන නිෂ්පාදන ඇසුරුම් කිරීම සඳහා බොහෝ විට භාවිතා විය. උදාහරණයක් ලෙස, Intel හි 80486 සහ Pentium සියල්ලම මෙම ඇසුරුම් විලාසය භාවිතා කරයි; MOSFET නිෂ්පාදකයින් විසින් එය පුළුල් ලෙස පිළිගනු නොලැබේ.
4. කුඩා දළ සටහන් ට්රාන්සිස්ටර පැකේජය (SOT)
SOT (Small Out-Line Transistor) යනු පැච් වර්ගයේ කුඩා බල ට්රාන්සිස්ටර පැකේජයකි, ප්රධාන වශයෙන් SOT23, SOT89, SOT143, SOT25 (එනම් SOT23-5) ආදිය ඇතුළත් වේ. SOT323, SOT363/SOT26 (එනම් SOT23-6) සහ අනෙකුත් වර්ග ව්‍යුත්පන්න, TO පැකේජ වලට වඩා ප්‍රමාණයෙන් කුඩා වේ.
SOT පැකේජ වර්ගය
SOT23 යනු සාමාන්යයෙන් භාවිතා වන ට්රාන්සිස්ටර පැකේජයක් වන අතර පියාපත් හැඩැති අල්ෙපෙනති තුනක්, එනම් එකතු කරන්නා, විමෝචකය සහ පාදය, සංරචකයේ දිගු පැත්තේ දෙපස ලැයිස්තුගත කර ඇත. ඒවා අතර, විමෝචකය සහ පාදය එකම පැත්තේ ඇත. අඩු බලැති ට්රාන්සිස්ටර, ක්ෂේත්ර ආචරණ ට්රාන්සිස්ටර සහ ප්‍රතිරෝධක ජාල සහිත සංයුක්ත ට්රාන්සිස්ටර වල ඒවා බහුලව දක්නට ලැබේ. ඔවුන්ට හොඳ ශක්තියක් ඇත, නමුත් දුර්වල පෑස්සුම් හැකියාවක් ඇත. පෙනුම පහත රූපයේ (අ) දක්වා ඇත.
SOT89 ට්‍රාන්සිස්ටරයේ එක් පැත්තක කෙටි කටු තුනක් බෙදා හැර ඇත. අනෙක් පැත්ත තාපය විසුරුවා හැරීමේ හැකියාව වැඩි කිරීම සඳහා පදනමට සම්බන්ධ ලෝහ තාප සින්ක් වේ. එය සිලිකන් බල මතුපිට සවිකරන ට්‍රාන්සිස්ටරවල බහුලව දක්නට ලැබෙන අතර ඉහළ බල යෙදවුම් සඳහා සුදුසු වේ. පෙනුම පහත රූපයේ (b) දක්වා ඇත. ;
SOT143 හි කෙටි පියාපත් හැඩැති අල්ෙපෙනති හතරක් ඇත, ඒවා දෙපැත්තෙන් පිටතට ගෙන යයි. පින් එකේ පුළුල් කෙළවර එකතු කරන්නා වේ. මෙම වර්ගයේ පැකේජ අධි-සංඛ්යාත ට්රාන්සිස්ටර වල බහුලව දක්නට ලැබෙන අතර එහි පෙනුම පහත රූපයේ (c) දක්වා ඇත. ;
SOT252 යනු අධි බලැති ට්‍රාන්සිස්ටරයක් වන අතර එය එක් පැත්තකින් ඉදිරියට යන අල්ෙපෙනති තුනක් වන අතර මැද පින් එක කෙටි වන අතර එය එකතු කරන්නා වේ. අනෙක් කෙළවරේ ඇති විශාල පින් එකට සම්බන්ධ කරන්න, එය තාපය විසුරුවා හැරීම සඳහා තඹ පත්රයක් වන අතර, එහි පෙනුම පහත රූපයේ (d) පෙන්වා ඇත.
පොදු SOT පැකේජ පෙනුම සංසන්දනය
පර්යන්ත හතරේ SOT-89 MOSFET සාමාන්යයෙන් මවු පුවරුවල භාවිතා වේ. එහි පිරිවිතර සහ මානයන් පහත පරිදි වේ:
SOT-89 MOSFET ප්රමාණයේ පිරිවිතර (ඒකකය: මි.මී.)
5. කුඩා දළ සටහන් පැකේජය (SOP)
SOP (Small Out-Line Package) යනු SOL හෝ DFP ලෙසද හඳුන්වන මතුපිට සවිකිරීම් පැකේජ වලින් එකකි. පැකේජයේ දෙපැත්තෙන් කටු අඳින්නේ සීගල් තටු හැඩයට (L හැඩය) ය. ද්රව්ය ප්ලාස්ටික් සහ සෙරමික් වේ. SOP ඇසුරුම්කරණ ප්‍රමිතීන්ට SOP-8, SOP-16, SOP-20, SOP-28, ආදිය ඇතුළත් වේ. SOP ට පසු අංකයෙන් කටු ගණන දක්වයි. බොහෝ MOSFET SOP පැකේජ SOP-8 පිරිවිතරයන් අනුගමනය කරයි. කර්මාන්තය බොහෝ විට "P" ඉවත් කර එය SO (Small Out-Line) ලෙස කෙටි කරයි.
SOP-8 පැකේජ ප්රමාණය
SO-8 මුලින්ම සංවර්ධනය කරන ලද්දේ PHILIP සමාගම විසිනි. එය ප්ලාස්ටික් ඇසුරුම් කර ඇති අතර, තාපය විසුරුවා හැරීමේ පහළ තහඩුවක් නොමැති අතර දුර්වල තාප විසර්ජනයක් ඇත. එය සාමාන්යයෙන් අඩු බලැති MOSFET සඳහා භාවිතා වේ. පසුව, TSOP (Thin Small Outline Package), VSOP (ඉතා කුඩා දළ සටහන් පැකේජය), SSOP (Shrink SOP), TSSOP (Thin Shrink SOP) වැනි සම්මත පිරිවිතරයන් ක්රමයෙන් ව්‍යුත්පන්න විය; ඒවා අතර, TSOP සහ TSSOP MOSFET ඇසුරුම්වල බහුලව භාවිතා වේ.
MOSFET සඳහා බහුලව භාවිතා වන SOP ව්‍යුත්පන්න පිරිවිතර
6. Quad Flat Package (QFP)
QFP (Plastic Quad Flat Package) පැකේජයේ ඇති chip pins අතර දුර ඉතා කුඩා වන අතර කටු ඉතා තුනී වේ. එය සාමාන්යයෙන් මහා පරිමාණ හෝ අතිවිශාල ඒකාබද්ධ පරිපථවල භාවිතා වන අතර, කටු සංඛ්යාව සාමාන්යයෙන් 100 ට වඩා වැඩි වේ. මෙම ආකෘතියේ ඇසුරුම් කරන ලද චිප්ස් මවු පුවරුවට චිපය පෑස්සීමට SMT මතුපිට සවි කිරීමේ තාක්ෂණය භාවිතා කළ යුතුය. මෙම ඇසුරුම් ක්රමය ප්රධාන ලක්ෂණ හතරක් ඇත: ① PCB පරිපථ පුවරු මත රැහැන් සවි කිරීම සඳහා SMD මතුපිට සවිකිරීමේ තාක්ෂණය සඳහා සුදුසු වේ; ② එය අධි-සංඛ්යාත භාවිතය සඳහා සුදුසු ය; ③ එය ක්රියාත්මක කිරීමට පහසු වන අතර ඉහළ විශ්වසනීයත්වයක් ඇත; ④ චිප් ප්රදේශය සහ ඇසුරුම් ප්රදේශය අතර අනුපාතය කුඩා වේ. PGA ඇසුරුම් ක්රමය මෙන්, මෙම ඇසුරුම් ක්රමය චිපය ප්ලාස්ටික් ඇසුරුමක ඔතා ඇති අතර චිපය නියමිත වේලාවට ක්‍රියා කරන විට ජනනය වන තාපය විසුරුවා හැරිය නොහැක. එය MOSFET කාර්ය සාධනය වැඩිදියුණු කිරීම සීමා කරයි; සහ ප්ලාස්ටික් ඇසුරුම්ම උපාංගයේ විශාලත්වය වැඩි කරයි, ආලෝකය, සිහින්, කෙටි සහ කුඩා යන දිශාවට අර්ධ සන්නායක සංවර්ධනය සඳහා අවශ්යතා සපුරාලන්නේ නැත. මීට අමතරව, මෙම වර්ගයේ ඇසුරුම් ක්රමය තනි චිපයක් මත පදනම් වේ, අඩු නිෂ්පාදන කාර්යක්ෂමතාව සහ ඉහළ ඇසුරුම් පිරිවැය පිළිබඳ ගැටළු ඇත. එබැවින්, මයික්‍රොප්‍රොසෙසර/ගේට් අරා වැනි ඩිජිටල් තාර්කික LSI පරිපථ සඳහා QFP වඩාත් සුදුසු වන අතර VTR සංඥා සැකසීම සහ ශ්‍රව්‍ය සංඥා සැකසීම වැනි ඇනලොග් LSI පරිපථ නිෂ්පාදන ඇසුරුම් කිරීම සඳහාද සුදුසු වේ.
7, ඊයම් නොමැති Quad flat පැකේජය (QFN)
QFN (Quad Flat Non-leaded පැකේජය) පැකේජය පැති හතරේම ඉලෙක්ට්‍රෝඩ සම්බන්ධතා වලින් සමන්විත වේ. ඊයම් නොමැති බැවින්, සවිකරන ප්රදේශය QFP ට වඩා කුඩා වන අතර උස QFP ට වඩා අඩු වේ. ඒවා අතර, සෙරමික් QFN LCC (ඊයම් රහිත චිප් වාහක) ලෙසද හැඳින්වේ, සහ වීදුරු ඉෙපොක්සි ෙරසින් මුද්‍රිත උපස්ථර මූල ද්රව්ය භාවිතා කරන අඩු වියදම් ප්ලාස්ටික් QFN ප්ලාස්ටික් LCC, PCLC, P-LCC යනාදී ලෙස හැඳින්වේ. එය මතුවෙමින් පවතින මතුපිට සවි කිරීමේ චිප් ඇසුරුමකි. මුද්‍රා තැබීමේ ද්රව්ය ලෙස කුඩා පෑඩ් ප්රමාණය, කුඩා පරිමාව සහ ප්ලාස්ටික් සහිත තාක්ෂණය. QFN ප්රධාන වශයෙන් ඒකාබද්ධ පරිපථ ඇසුරුම් සඳහා භාවිතා කරන අතර MOSFET භාවිතා නොකෙරේ. කෙසේ වෙතත්, Intel විසින් ඒකාබද්ධ ධාවකයක් සහ MOSFET විසඳුමක් යෝජනා කළ නිසා, එය QFN-56 පැකේජයක් තුළ DrMOS දියත් කරන ලදී ("56" යනු චිපයේ පිටුපස ඇති සම්බන්ධතා කටු 56කි).
QFN පැකේජය ඉතා තුනී කුඩා දළ සටහන් පැකේජය (TSSOP) හා සමාන බාහිර ඊයම් වින්‍යාසය ඇති බව සටහන් කළ යුතුය, නමුත් එහි ප්රමාණය TSSOP ට වඩා 62% කුඩා වේ. QFN ආකෘති දත්ත වලට අනුව, එහි තාප කාර්ය සාධනය TSSOP ඇසුරුම් වලට වඩා 55% වැඩි වන අතර එහි විද්‍යුත් ක්‍රියාකාරිත්වය (ප්‍රේරණය සහ ධාරිතාව) TSSOP ඇසුරුම් වලට වඩා 60% සහ 30% වැඩි වේ. ලොකුම අවාසිය නම් එය අලුත්වැඩියා කිරීමට අපහසු වීමයි.
QFN-56 පැකේජයේ DrMOS
සම්ප්‍රදායික විවික්ත DC/DC ස්ටෙප්-ඩවුන් ස්විචින් බල සැපයුම්වලට වැඩි බල ඝණත්වය සඳහා අවශ්යතා සපුරාලීමට නොහැකි අතර, ඉහළ මාරුවීම් සංඛ්‍යාතවලදී පරපෝෂිත පරාමිති බලපෑම් පිළිබඳ ගැටළුව විසඳිය නොහැක. තාක්ෂණයේ නවෝත්පාදනය සහ ප්‍රගතියත් සමඟ බහු-චිප් මොඩියුල තැනීම සඳහා රියදුරන් සහ MOSFET ඒකාබද්ධ කිරීම යථාර්ථයක් බවට පත්ව ඇත. මෙම ඒකාබද්ධ කිරීමේ ක්රමය සැලකිය යුතු ඉඩ ඉතිරි කර ගත හැකි අතර බලශක්ති පරිභෝජන ඝනත්වය වැඩි කරයි. රියදුරන් සහ MOSFETs ප්‍රශස්ත කිරීම හරහා එය යථාර්ථයක් බවට පත්ව ඇත. බල කාර්යක්ෂමතාව සහ උසස් තත්ත්වයේ DC ධාරාව, මෙය DrMOS ඒකාබද්ධ ධාවක IC වේ.
Renesas 2වන පරම්පරාවේ DrMOS
QFN-56 ඊයම් රහිත පැකේජය DrMOS තාප සම්බාධනය ඉතා අඩු කරයි; අභ්‍යන්තර වයර් බන්ධන සහ තඹ ක්ලිප් නිර්මාණය සමඟින්, බාහිර PCB රැහැන් අවම කළ හැකි අතර එමඟින් ප්‍රේරණය සහ ප්රතිරෝධය අඩු කරයි. මීට අමතරව, භාවිතා කරන ගැඹුරු නාලිකා සිලිකන් MOSFET ක්‍රියාවලිය සන්නායකතාවය, මාරු කිරීම සහ ගේට්ටු ආරෝපණ පාඩු සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළ හැකිය; එය විවිධ පාලකයන් සමඟ අනුකූල වේ, විවිධ මෙහෙයුම් මාතයන් සාක්ෂාත් කරගත හැකිය, සහ ක්රියාකාරී අදියර පරිවර්තන මාදිලිය APS (ස්වයං අදියර මාරු කිරීම) සඳහා සහය දක්වයි. QFN ඇසුරුම් වලට අමතරව, ද්විපාර්ශ්වික පැතලි නො-ඊයම් ඇසුරුම් (DFN) යනු ON අර්ධ සන්නායකයේ විවිධ සංරචකවල බහුලව භාවිතා වන නව ඉලෙක්ට්රොනික ඇසුරුම් ක්‍රියාවලියකි. QFN හා සසඳන විට, DFN සතුව දෙපැත්තේ ඇති ඊයම්-අවුට් ඉලෙක්ට්‍රෝඩ අඩුය.
8, ප්ලාස්ටික් ඊයම් චිප් වාහකය (PLCC)
PLCC (Plastic Quad Flat Package) හතරැස් හැඩයක් ඇති අතර DIP පැකේජයට වඩා ඉතා කුඩා වේ. එය වටේට අල්ෙපෙනති 32 ක් ඇත. ටී-හැඩයේ පැකේජයේ පැති හතරෙන් අල්ෙපෙනති පිටතට ගෙන යනු ලැබේ. එය ප්ලාස්ටික් නිෂ්පාදනයක්. පින් මධ්ය දුර 1.27mm වන අතර, කටු ගණන 18 සිට 84 දක්වා පරාසයක පවතී. J-හැඩැති අල්ෙපෙනති පහසුවෙන් විකෘති නොවන අතර QFP වලට වඩා ක්‍රියා කිරීමට පහසු වේ, නමුත් වෙල්ඩින් කිරීමෙන් පසු පෙනුම පරීක්ෂා කිරීම වඩාත් අපහසු වේ. PLCC ඇසුරුම් SMT මතුපිට සවි කිරීමේ තාක්ෂණය භාවිතයෙන් PCB මත රැහැන් ස්ථාපනය කිරීම සඳහා සුදුසු වේ. එය කුඩා ප්රමාණයේ සහ ඉහළ විශ්වසනීයත්වයේ වාසි ඇත. PLCC ඇසුරුම්කරණය සාපේක්ෂ වශයෙන් පොදු වන අතර තාර්කික LSI, DLD (හෝ වැඩසටහන් තාර්කික උපාංගය) සහ අනෙකුත් පරිපථවල භාවිතා වේ. මෙම ඇසුරුම් පෝරමය බොහෝ විට මවු පුවරු BIOS හි භාවිතා වේ, නමුත් එය දැනට MOSFET වල බහුලව දක්නට නොලැබේ.
ප්රධාන ධාරාවේ ව්‍යවසායන් සඳහා එකතු කිරීම සහ වැඩිදියුණු කිරීම
CPU වල අඩු වෝල්ටීයතාවයේ සහ අධික ධාරාවේ සංවර්ධන ප්‍රවණතාවය හේතුවෙන්, MOSFET වලට විශාල ප්රතිදාන ධාරාවක්, අඩු ප්‍රතිරෝධයක්, අඩු තාප උත්පාදනයක්, වේගවත් තාප විසර්ජනයක් සහ කුඩා ප්‍රමාණයක් තිබීම අවශ්ය වේ. චිප් නිෂ්පාදන තාක්ෂණය සහ ක්රියාවලීන් වැඩිදියුණු කිරීමට අමතරව, MOSFET නිෂ්පාදකයින් ද ඇසුරුම් තාක්ෂණය වැඩිදියුණු කරයි. සම්මත පෙනුම පිරිවිතරයන් සමඟ ගැළපෙන පදනම මත, ඔවුන් නව ඇසුරුම් හැඩතල යෝජනා කරන අතර ඔවුන් සංවර්ධනය කරන නව පැකේජ සඳහා වෙළඳ ලකුණු නාම ලියාපදිංචි කරයි.
1, RENESAS WPAK, LFPAK සහ LFPAK-I පැකේජ
WPAK යනු Renesas විසින් වැඩි දියුණු කරන ලද ඉහළ තාප විකිරණ පැකේජයකි. D-PAK පැකේජය අනුකරණය කිරීමෙන්, චිප් තාප සින්ක් මවු පුවරුවට වෑල්ඩින් කර ඇති අතර, තාපය මවු පුවරුව හරහා විසුරුවා හරිනු ලැබේ, එවිට කුඩා පැකේජය WPAK ද D-PAK හි ප්රතිදාන ධාරාව වෙත ළඟා විය හැකිය. WPAK-D2 රැහැන් ප්‍රේරණය අඩු කිරීමට ඉහළ/පහළ MOSFET දෙකක් ඇසුරුම් කරයි.
Renesas WPAK පැකේජ ප්රමාණය
LFPAK සහ LFPAK-I යනු SO-8 සමඟ අනුකූල වන Renesas විසින් වැඩි දියුණු කරන ලද වෙනත් කුඩා ආකෘති-සාධක පැකේජ දෙකකි. LFPAK D-PAK ට සමාන නමුත් D-PAK වලට වඩා කුඩාය. LFPAK-i තාප සින්ක් හරහා තාපය විසුරුවා හැරීම සඳහා තාප සින්ක් ඉහළට තබයි.
Renesas LFPAK සහ LFPAK-I පැකේජ
2. Vishay Power-PAK සහ Polar-PAK ඇසුරුම්
Power-PAK යනු Vishay Corporation විසින් ලියාපදිංචි කරන ලද MOSFET පැකේජ නාමයයි. Power-PAK හි පිරිවිතර දෙකක් ඇතුළත් වේ: Power-PAK1212-8 සහ Power-PAK SO-8.
Vishay Power-PAK1212-8 පැකේජය
Vishay Power-PAK SO-8 පැකේජය
Polar PAK යනු ද්විත්ව ඒකපාර්ශ්වික තාප විසර්ජනය සහිත කුඩා පැකේජයක් වන අතර එය Vishay ගේ මූලික ඇසුරුම් තාක්ෂණයන්ගෙන් එකකි. Polar PAK සාමාන්ය so-8 පැකේජයට සමානයි. එය පැකේජයේ ඉහළ සහ පහළ දෙපැත්තේ විසර්ජන ලක්ෂ්ය ඇත. පැකේජය තුළ තාපය රැස් කිරීම පහසු නොවන අතර මෙහෙයුම් ධාරාවේ වත්මන් ඝනත්වය SO-8 ට වඩා දෙගුණයක් දක්වා වැඩි කළ හැකිය. දැනට, Vishay Polar PAK තාක්ෂණය STMicroelectronics වෙත බලපත්‍ර ලබා දී ඇත.
Vishay Polar PAK පැකේජය
3. Onsemi SO-8 සහ WDFN8 පැතලි ඊයම් පැකේජ
ON අර්ධ සන්නායක පැතලි-ඊයම් MOSFET වර්ග දෙකක් නිපදවා ඇති අතර, ඒවා අතර SO-8 අනුකූල පැතලි-ඊයම් බොහෝ පුවරු විසින් භාවිතා කරනු ලැබේ. ON Semiconductor හි අලුතින් දියත් කරන ලද NVMx සහ NVTx බල MOSFETs සන්නායක පාඩු අවම කිරීම සඳහා සංයුක්ත DFN5 (SO-8FL) සහ WDFN8 පැකේජ භාවිතා කරයි. රියදුරු අලාභ අවම කිරීම සඳහා අඩු QG සහ ධාරණාව ද එහි විශේෂාංග වේ.
අර්ධ සන්නායක SO-8 පැතලි ඊයම් පැකේජය මත
අර්ධ සන්නායක WDFN8 පැකේජය මත
4. NXP LFPAK සහ QLPAK ඇසුරුම්
NXP (කලින් Philps) විසින් SO-8 ඇසුරුම් තාක්ෂණය LFPAK සහ QLPAK බවට වැඩිදියුණු කර ඇත. ඔවුන් අතර, LFPAK ලෝකයේ වඩාත්ම විශ්වාසදායක බලශක්ති SO-8 පැකේජය ලෙස සැලකේ; QLPAK කුඩා ප්රමාණයේ සහ ඉහළ තාප විසර්ජන කාර්යක්ෂමතාවයේ ලක්ෂණ ඇත. සාමාන්ය SO-8 හා සසඳන විට, QLPAK PCB පුවරු ප්රදේශය 6*5mm වන අතර 1.5k/W තාප ප්‍රතිරෝධයක් ඇත.
NXP LFPAK පැකේජය
NXP QLPAK ඇසුරුම්
4. ST අර්ධ සන්නායක PowerSO-8 පැකේජය
STMicroelectronics's power MOSFET චිප් ඇසුරුම් තාක්ෂණයන් SO-8, PowerSO-8, PowerFLAT, DirectFET, PolarPAK යනාදිය ඇතුළත් වේ. ඒ අතරින් Power SO-8 යනු SO-8 හි වැඩිදියුණු කළ අනුවාදයකි. මීට අමතරව, PowerSO-10, PowerSO-20, TO-220FP, H2PAK-2 සහ අනෙකුත් පැකේජ ඇත.
STMicroelectronics Power SO-8 පැකේජය
5. Fairchild අර්ධ සන්නායක බලය 56 පැකේජය
Power 56 යනු Farichild ගේ සුවිශේෂී නම වන අතර එහි නිල නාමය DFN5×6 වේ. එහි ඇසුරුම් ප්රදේශය බහුලව භාවිතා වන TSOP-8 සමඟ සැසඳිය හැකි අතර තුනී පැකේජය සංරචක නිෂ්කාශන උස ඉතිරි කරයි, සහ පතුලේ ඇති තාප-පෑඩ් සැලසුම තාප ප්රතිරෝධය අඩු කරයි. එබැවින්, බොහෝ බලශක්ති උපාංග නිෂ්පාදකයින් DFN5 × 6 යොදවා ඇත.
Fairchild Power 56 පැකේජය
6. ජාත්‍යන්තර සෘජුකාරක (IR) සෘජු FET පැකේජය
Direct FET SO-8 හෝ කුඩා පියසටහනක කාර්යක්ෂම ඉහළ සිසිලනය සපයන අතර පරිගණක, ලැප්ටොප්, විදුලි සංදේශ සහ පාරිභෝගික ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණවල AC-DC සහ DC-DC බල පරිවර්තන යෙදුම් සඳහා සුදුසු වේ. DirectFET හි ලෝහ කැන් ඉදිකිරීම ද්විත්ව ඒක පාර්ශවීය තාප විසර්ජනයක් සපයයි, සම්මත ප්ලාස්ටික් විවික්ත පැකේජවලට සාපේක්ෂව අධි-සංඛ්යාත DC-DC බක් පරිවර්තකවල වත්මන් හැසිරවීමේ හැකියාව දෙගුණ කරයි. සෘජු FET පැකේජය ප්‍රතිලෝමව සවිකර ඇති වර්ගයකි, කාණු (D) තාප සින්ක් ඉහළට මුහුණලා ලෝහ කවචයකින් ආවරණය කර ඇති අතර එමඟින් තාපය විසුරුවා හරිනු ලැබේ. සෘජු FET ඇසුරුම්කරණය තාප විසර්ජනය බෙහෙවින් වැඩි දියුණු කරන අතර හොඳ තාප විසර්ජනයක් සමඟ අඩු ඉඩක් ගනී.
සාරාංශ කරන්න
අනාගතයේ දී, ඉලෙක්ට්රොනික නිෂ්පාදන කර්මාන්තය අතිශය තුනී, කුඩාකරණය, අඩු වෝල්ටීයතාව සහ ඉහළ ධාරාව යන දිශාවට අඛණ්ඩව සංවර්ධනය වන බැවින්, MOSFET හි පෙනුම සහ අභ්‍යන්තර ඇසුරුම් ව්‍යුහය ද නිෂ්පාදන අවශ්‍යතාවලට වඩා හොඳින් අනුවර්තනය වීමට වෙනස් වනු ඇත. කර්මාන්තය. මීට අමතරව, ඉලෙක්ට්රොනික නිෂ්පාදකයින් සඳහා තෝරා ගැනීමේ සීමාව අඩු කිරීම සඳහා, මොඩියුලරීකරණයේ සහ පද්ධති මට්ටමේ ඇසුරුම්කරණයේ දිශාවට MOSFET සංවර්ධනයේ ප්‍රවණතාවය වැඩි වැඩියෙන් පැහැදිලි වනු ඇත, සහ නිෂ්පාදන කාර්ය සාධනය සහ පිරිවැය වැනි බහුවිධ මානයන්ගෙන් සම්බන්ධීකරණ ආකාරයකින් වර්ධනය වේ. . MOSFET තෝරාගැනීම සඳහා පැකේජය වැදගත් යොමු සාධකවලින් එකකි. විවිධ ඉලෙක්ට්රොනික නිෂ්පාදනවලට විවිධ විද්‍යුත් අවශ්යතා ඇති අතර, විවිධ ස්ථාපන පරිසරයන්ට ගැලපෙන ප්රමාණයේ පිරිවිතරයන් සපුරාලීමට අවශ්ය වේ. සැබෑ තෝරාගැනීමේදී, පොදු මූලධර්මය යටතේ සැබෑ අවශ්යතා අනුව තීරණය කළ යුතුය. සමහර ඉලෙක්ට්රොනික පද්ධති PCB ප්‍රමාණයෙන් සහ අභ්‍යන්තර උසින් සීමා වේ. උදාහරණයක් ලෙස, සන්නිවේදන පද්ධතිවල මොඩියුල බල සැපයුම් සාමාන්යයෙන් උස සීමා කිරීම් හේතුවෙන් DFN5*6 සහ DFN3*3 පැකේජ භාවිතා කරයි; සමහර ACDC බල සැපයුම්වල, අතිශය තුනී මෝස්තර හෝ කවච සීමාවන් හේතුවෙන් TO220 ඇසුරුම් කළ බල MOSFET එකලස් කිරීම සඳහා සුදුසු වේ. මෙම අවස්ථාවේදී, TO247 ඇසුරුම් කළ නිෂ්පාදන සඳහා සුදුසු නොවන මූලයට අල්ෙපෙනති සෘජුවම ඇතුල් කළ හැකිය; සමහර අතිශය තුනී මෝස්තර සඳහා උපාංග අල්ෙපෙනති නැමීමට සහ සමතලා කිරීමට අවශ්ය වන අතර, එය MOSFET තේරීමේ සංකීර්ණත්වය වැඩි කරයි.
MOSFET තෝරා ගන්නේ කෙසේද
"ප්රායෝගික" තොරතුරු දෙවන පිටුවේ සහ ඉන් ඔබ්බට පමණක් දිස්වන නිසා MOSFET දත්ත පත්‍රිකාවක මුල් පිටුව නොබැලු බව ඉංජිනේරුවෙක් වරක් මට පැවසීය. MOSFET දත්ත පත්රිකාවේ සෑම පිටුවකම පාහේ නිර්මාණකරුවන් සඳහා වටිනා තොරතුරු අඩංගු වේ. නමුත් නිෂ්පාදකයින් විසින් සපයන ලද දත්ත අර්ථ නිරූපණය කරන්නේ කෙසේද යන්න සැමවිටම පැහැදිලි නැත.
මෙම ලිපියෙන් MOSFET හි ප්රධාන පිරිවිතර කිහිපයක්, ඒවා දත්ත පත්රිකාවේ සඳහන් වන ආකාරය සහ ඔබට ඒවා තේරුම් ගැනීමට අවශ්ය පැහැදිලි චිත්‍රය ගෙනහැර දක්වයි. බොහෝ ඉලෙක්ට්රොනික උපාංග මෙන්, MOSFETs මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වයට බලපායි. එබැවින් සඳහන් කර ඇති දර්ශක අදාළ වන පරීක්ෂණ තත්ත්වයන් අවබෝධ කර ගැනීම වැදගත් වේ. "නිෂ්පාදන හැඳින්වීම" තුළ ඔබ දකින දර්ශක "උපරිම" හෝ "සාමාන්ය" අගයන් ද යන්න තේරුම් ගැනීම ද ඉතා වැදගත් වේ, මන්ද සමහර දත්ත පත්‍රිකා එය පැහැදිලි කර නැති බැවිනි.
වෝල්ටීයතා ශ්රේණිය
MOSFET තීරණය කරන මූලික ලක්ෂණය වන්නේ එහි කාණු-මූලාශ්ර වෝල්ටීයතා VDS හෝ "කාණු-මූලාශ්ර බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතාවය" වේ, එය ප්‍රභවයට සහ කාණු ධාරාවට ගේට්ටුව කෙටි පරිපථයක් වන විට MOSFET හට හානියකින් තොරව ඔරොත්තු දිය හැකි ඉහළම වෝල්ටීයතාවය වේ. 250μA වේ. . VDS "25 ° C දී නිරපේක්ෂ උපරිම වෝල්ටීයතාවය" ලෙසද හැඳින්වේ, නමුත් මෙම නිරපේක්ෂ වෝල්ටීයතාවය උෂ්ණත්වය මත රඳා පවතින බව මතක තබා ගැනීම වැදගත් වන අතර දත්ත පත්රිකාවේ සාමාන්යයෙන් "VDS උෂ්ණත්ව සංගුණකය" ඇත. උපරිම VDS යනු DC වෝල්ටීයතාවය සහ පරිපථයේ ඇති ඕනෑම වෝල්ටීයතා ස්පයික් සහ රැළි බව ඔබ තේරුම් ගත යුතුය. උදාහරණයක් ලෙස, ඔබ 100mV, 5ns ස්පයික් සහිත 30V බල සැපයුමක් මත 30V උපාංගයක් භාවිතා කරන්නේ නම්, වෝල්ටීයතාවය උපාංගයේ නිරපේක්ෂ උපරිම සීමාව ඉක්මවන අතර උපාංගය avalanche මාදිලියට ඇතුළු විය හැක. මෙම අවස්ථාවේදී, MOSFET හි විශ්වසනීයත්වය සහතික කළ නොහැක. ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී, උෂ්ණත්ව සංගුණකය බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතාවය සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් කළ හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, 600V වෝල්ටීයතා අගයක් සහිත සමහර N-channel MOSFETs ධනාත්මක උෂ්ණත්ව සංගුණකයක් ඇත. ඒවායේ උපරිම සන්ධි උෂ්ණත්වයට ළඟා වන විට, උෂ්ණත්ව සංගුණකය මෙම MOSFETs 650V MOSFET ලෙස හැසිරීමට හේතු වේ. බොහෝ MOSFET භාවිතා කරන්නන්ගේ සැලසුම් රීති වලට 10% සිට 20% දක්වා අවතක්සේරු කිරීමේ සාධකයක් අවශ්ය වේ. සමහර සැලසුම් වලදී, සැබෑ බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතාව 25 ° C දී ශ්රේණිගත කළ අගයට වඩා 5% සිට 10% දක්වා වැඩි බව සලකන විට, සැලසුමට ඉතා ප්‍රයෝජනවත් වන සැබෑ සැලසුමට අනුරූප ප්‍රයෝජනවත් නිර්මාණ ආන්තිකය එකතු කරනු ලැබේ. MOSFETs නිවැරදිව තෝරාගැනීමට සමානව වැදගත් වන්නේ සන්නායක ක්රියාවලියේදී ද්වාර-මූලාශ්ර වෝල්ටීයතා VGS හි කාර්යභාරය අවබෝධ කර ගැනීමයි. මෙම වෝල්ටීයතාවය ලබා දී ඇති උපරිම RDS(on) කොන්දේසියක් යටතේ MOSFET හි පූර්ණ සන්නායකතාවය සහතික කරන වෝල්ටීයතාවය වේ. මේ නිසා on-resistance සැමවිටම VGS මට්ටමට සම්බන්ධ වන අතර, උපාංගය සක්රිය කළ හැක්කේ මෙම වෝල්ටීයතාවයේදී පමණි. වැදගත් සැලසුම් ප්‍රතිවිපාකයක් වන්නේ RDS(on) ශ්රේණිගත කිරීම සඳහා භාවිතා කරන අවම VGS ට වඩා අඩු වෝල්ටීයතාවයකින් ඔබට MOSFET සම්පූර්ණයෙන් ක්රියාත්මක කළ නොහැකි වීමයි. උදාහරණයක් ලෙස, 3.3V ක්ෂුද්‍ර පාලකයක් සමඟ MOSFET සම්පූර්ණයෙන්ම ක්රියාත්මක කිරීමට, ඔබට VGS=2.5V හෝ ඊට පහළින් MOSFET ක්රියාත්මක කිරීමට හැකි විය යුතුය.
ප්රතිරෝධය, ගේට්ටු ආරෝපණය සහ "කුසලතා රූපය"
MOSFET එකක ප්රතිරෝධය සෑම විටම තීරණය වන්නේ ද්වාරයෙන් මූලාශ්ර වෝල්ටීයතා එකක් හෝ කිහිපයකදීය. උපරිම RDS(on) සීමාව සාමාන්ය අගයට වඩා 20% සිට 50% දක්වා වැඩි විය හැක. RDS (on) හි උපරිම සීමාව සාමාන්යයෙන් 25 ° C හන්දි උෂ්ණත්වයකදී අගයට යොමු වේ. ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී, රූප සටහන 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි RDS(on) 30% සිට 150% දක්වා වැඩි විය හැක. RDS(on) උෂ්ණත්වය සමඟ වෙනස් වන අතර අවම ප්‍රතිරෝධක අගය සහතික කළ නොහැකි බැවින්, RDS(on) මත පදනම්ව ධාරාව හඳුනාගැනීම එසේ නොවේ. ඉතා නිවැරදි ක්රමයක්.
රූප සටහන 1 RDS(on) උපරිම මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වයෙන් 30% සිට 150% දක්වා පරාසයක උෂ්ණත්වය සමඟ වැඩි වේ
N-channel සහ P-channel MOSFET යන දෙකටම ප්රතිරෝධය ඉතා වැදගත් වේ. බල සැපයුම් මාරු කිරීමේදී, Qg බල සැපයුම් මාරු කිරීමේදී භාවිතා කරන N-channel MOSFET සඳහා ප්රධාන තේරීම් නිර්ණායකයක් වන්නේ Qg මාරුවීමේ පාඩු වලට බලපාන බැවිනි. මෙම පාඩු වලට බලපෑම් දෙකක් ඇත: එකක් MOSFET සක්රිය සහ අක්රිය කිරීමට බලපාන මාරු වීමේ කාලයයි; අනෙක් එක එක් එක් මාරු කිරීමේ ක්රියාවලියේදී ගේට්ටු ධාරිතාව ආරෝපණය කිරීමට අවශ්ය ශක්තියයි. මතක තබා ගත යුතු එක් දෙයක් නම්, අඩු Vgs භාවිතා කිරීමෙන් මාරු වීමේ පාඩු අඩු වුවද, Qg ද්වාර මූලාශ්ර වෝල්ටීයතාවය මත රඳා පවතී. යෙදුම් මාරු කිරීමේදී භාවිතා කිරීමට අදහස් කරන MOSFETs සංසන්දනය කිරීමට ඉක්මන් ක්රමයක් ලෙස, නිර්මාණකරුවන් බොහෝ විට සන්නායක පාඩු සඳහා RDS(on) සහ මාරුවීම් පාඩු සඳහා Qg වලින් සමන්විත ඒකීය සූත්‍රයක් භාවිතා කරයි: RDS(on)xQg. මෙම "කුසලතා රූපය" (FOM) උපාංගයේ ක්‍රියාකාරිත්වය සාරාංශ කරන අතර සාමාන්ය හෝ උපරිම අගයන් අනුව MOSFET සංසන්දනය කිරීමට ඉඩ සලසයි. උපාංග හරහා නිවැරදි සංසන්දනයක් සහතික කිරීම සඳහා, RDS(on) සහ Qg සඳහා එකම VGS භාවිතා කරන බවටත්, ප්‍රකාශනයේ සාමාන්ය සහ උපරිම අගයන් එකට මිශ්‍ර නොවන බවටත් ඔබ සහතික විය යුතුය. පහළ FOM ඔබට යෙදුම් මාරු කිරීමේදී වඩා හොඳ කාර්ය සාධනයක් ලබා දෙනු ඇත, නමුත් එය සහතික නොවේ. හොඳම සංසන්දනාත්මක ප්රතිඵල ලබා ගත හැක්කේ සැබෑ පරිපථයක් තුළ පමණක් වන අතර සමහර අවස්ථාවලදී එක් එක් MOSFET සඳහා පරිපථය සියුම් ලෙස සකස් කිරීමට අවශ්ය විය හැකිය. විවිධ පරීක්ෂණ තත්වයන් මත පදනම්ව ශ්රේණිගත ධාරාව සහ බලය විසුරුවා හැරීම, බොහෝ MOSFETs දත්ත පත්‍රයේ අඛණ්ඩ කාණු ධාරා එකක් හෝ කිහිපයක් ඇත. ශ්රේණිගත කිරීම නියමිත උෂ්ණත්වයේ (උදා: TC=25°C) හෝ පරිසර උෂ්ණත්වයේ (උදා: TA=25°C) දැයි සොයා බැලීමට ඔබට දත්ත පත්‍රය හොඳින් බැලීමට අවශ්ය වනු ඇත. මෙම අගයන්ගෙන් වඩාත්ම අදාළ වන්නේ උපාංගයේ ලක්ෂණ සහ යෙදුම මත රඳා පවතී (රූපය 2 බලන්න).
රූපය 2 සියලුම නිරපේක්ෂ උපරිම ධාරාව සහ බල අගයන් සැබෑ දත්ත වේ
අතින් ගෙන යා හැකි උපාංගවල භාවිතා කරන කුඩා මතුපිට සවිකිරීමේ උපාංග සඳහා, වඩාත්ම අදාළ ධාරා මට්ටම 70 ° C පරිසර උෂ්ණත්වයකදී විය හැකිය. තාප සින්ක් සහ බලහත්කාරයෙන් වායු සිසිලනය සහිත විශාල උපකරණ සඳහා, TA=25℃ වත්මන් මට්ටම සැබෑ තත්ත්වයට සමීප විය හැක. සමහර උපාංග සඳහා, පැකේජ සීමාවට වඩා එහි උපරිම සන්ධි උෂ්ණත්වයේ දී ඩයිට වැඩි ධාරාවක් හැසිරවිය හැක. සමහර දත්ත පත්‍රවල, මෙම "die-limited" වත්මන් මට්ටම "Package-limited" වත්මන් මට්ටමට අමතර තොරතුරු වේ, එමඟින් ඔබට ඩයි එකේ ශක්තිමත් බව පිළිබඳ අදහසක් ලබා ගත හැක. උෂ්ණත්වය මත පමණක් නොව නියමිත වේලාවටද රඳා පවතින අඛණ්ඩ බලය විසුරුවා හැරීමට සමාන සලකා බැලීම් අදාළ වේ. TA=70℃ දී තත්පර 10ක් PD=4W හි අඛණ්ඩව ක්රියාත්මක වන උපාංගයක් සිතන්න. "අඛණ්ඩ" කාල සීමාවක් යනු MOSFET පැකේජය මත පදනම්ව වෙනස් වනු ඇත, එබැවින් තත්පර 10, තත්පර 100 හෝ විනාඩි 10 කින් පසු බලය විසුරුවා හැරීම කෙබඳුදැයි බැලීමට දත්ත පත්‍රිකාවෙන් සාමාන්‍යකරණය කරන ලද තාප සංක්‍රාන්ති සම්බාධනය භාවිතා කිරීමට ඔබට අවශ්ය වනු ඇත. . රූප සටහන 3 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, තත්පර 10 ක ස්පන්දනයකින් පසු මෙම විශේෂිත උපාංගයේ තාප ප්‍රතිරෝධක සංගුණකය ආසන්න වශයෙන් 0.33 වේ, එනම් පැකේජය ආසන්න වශයෙන් මිනිත්තු 10 කට පසු තාප සන්තෘප්තියට පැමිණි පසු, උපාංගයේ තාප විසර්ජන ධාරිතාව 4W වෙනුවට 1.33W පමණි. . හොඳ සිසිලනය යටතේ උපාංගයේ තාප විසර්ජන ධාරිතාව 2W පමණ ළඟා විය හැකි වුවද.
රූපය 3 බල ස්පන්දනය යොදන විට MOSFET හි තාප ප්රතිරෝධය
ඇත්ත වශයෙන්ම, අපට MOSFET තෝරා ගන්නේ කෙසේද යන්න පියවර හතරකට බෙදිය හැකිය.
පළමු පියවර: N නාලිකාව හෝ P නාලිකාව තෝරන්න
ඔබේ සැලසුම සඳහා නිවැරදි උපාංගය තෝරාගැනීමේ පළමු පියවර වන්නේ N-channel හෝ P-channel MOSFET භාවිතා කරන්නේද යන්න තීරණය කිරීමයි. සාමාන්ය බල යෙදුමක, MOSFET බිමට සම්බන්ධ කර බර ප්රධාන වෝල්ටීයතාවයට සම්බන්ධ කළ විට, MOSFET පහත් පැති ස්විචය සාදයි. පහත් පැති ස්විචයේ දී, උපාංගය අක්රිය කිරීමට හෝ ක්රියාත්මක කිරීමට අවශ්ය වෝල්ටීයතාවය සලකා බැලීම හේතුවෙන් N-channel MOSFET භාවිතා කළ යුතුය. MOSFET බසයට සම්බන්ධ කර බිමට පැටවූ විට, ඉහළ පැති ස්විචයක් භාවිතා වේ. P-channel MOSFET සාමාන්යයෙන් මෙම ස්ථල විද්‍යාවේ භාවිතා වේ, එය වෝල්ටීයතා ධාවක සලකා බැලීම් නිසා ද වේ. ඔබගේ යෙදුම සඳහා නිවැරදි උපාංගය තෝරා ගැනීමට, ඔබ උපාංගය ධාවනය කිරීමට අවශ්ය වෝල්ටීයතාවය සහ ඔබේ සැලසුමේ එය කිරීමට පහසුම ක්රමය තීරණය කළ යුතුය. ඊළඟ පියවර වන්නේ අවශ්ය වෝල්ටීයතා ශ්රේණිගත කිරීම හෝ උපාංගයට ඔරොත්තු දිය හැකි උපරිම වෝල්ටීයතාවය තීරණය කිරීමයි. වෝල්ටීයතා ශ්රේණිගත කිරීම වැඩි වන තරමට උපාංගයේ පිරිවැය වැඩි වේ. ප්රායෝගික අත්දැකීම් වලට අනුව, ශ්රේණිගත වෝල්ටීයතාව ප්රධාන වෝල්ටීයතාවයට හෝ බස් වෝල්ටීයතාවයට වඩා වැඩි විය යුතුය. MOSFET අසමත් නොවන පරිදි මෙය ප්රමාණවත් ආරක්ෂාවක් සපයනු ඇත. MOSFET තෝරාගැනීමේදී, කාණු සිට මූලාශ්රය දක්වා ඉවසාගත හැකි උපරිම වෝල්ටීයතාවය, එනම් උපරිම VDS තීරණය කිරීම අවශ්ය වේ. MOSFET උෂ්ණත්වය සමඟ සිදුවන වෙනස්කම් වලට ඔරොත්තු දිය හැකි උපරිම වෝල්ටීයතාවය බව දැන ගැනීම වැදගත්ය. නිර්මාණකරුවන් විසින් සම්පූර්ණ මෙහෙයුම් උෂ්ණත්ව පරාසය තුළ වෝල්ටීයතා වෙනස්කම් පරීක්ෂා කළ යුතුය. පරිපථය අසමත් නොවන බව සහතික කිරීම සඳහා මෙම විචල්‍ය පරාසය ආවරණය කිරීමට ශ්රේණිගත වෝල්ටීයතාවයට ප්රමාණවත් ආන්තිකයක් තිබිය යුතුය. මෝටර හෝ ට්‍රාන්ස්ෆෝමර් වැනි ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ මාරු කිරීම මගින් ප්‍රේරණය කරන ලද වෝල්ටීයතා සංක්‍රාන්තිද ඇතුළුව සැලසුම් ඉංජිනේරුවන් සලකා බැලිය යුතු අනෙකුත් ආරක්ෂිත සාධක ඇතුළත් වේ. විවිධ යෙදුම් සඳහා ශ්රේණිගත වෝල්ටීයතා වෙනස් වේ; සාමාන්යයෙන්, අතේ ගෙන යා හැකි උපාංග සඳහා 20V, FPGA බල සැපයුම් සඳහා 20-30V, සහ 85-220VAC යෙදුම් සඳහා 450-600V.
පියවර 2: ශ්රේණිගත ධාරාව නිර්ණය කරන්න
දෙවන පියවර වන්නේ MOSFET හි වත්මන් ශ්රේණිගත කිරීම තෝරා ගැනීමයි. පරිපථ වින්‍යාසය මත පදනම්ව, මෙම ශ්රේණිගත ධාරාව සියලු තත්වයන් යටතේ බරට ඔරොත්තු දිය හැකි උපරිම ධාරාව විය යුතුය. වෝල්ටීයතා තත්ත්වයට සමානව, පද්ධතිය ධාරා කරල් උත්පාදනය කරන විට පවා, තෝරාගත් MOSFET මෙම වත්මන් ශ්රේණිගත කිරීමට ඔරොත්තු දෙන බව නිර්මාණකරු සහතික කළ යුතුය. සලකා බලනු ලබන වත්මන් කොන්දේසි දෙක වන්නේ අඛණ්ඩ මාදිලිය සහ ස්පන්දන ස්පයික් වේ. අඛණ්ඩ සන්නායක මාදිලියේදී, MOSFET ස්ථාවර තත්වයක පවතී, එහිදී ධාරාව උපාංගය හරහා අඛණ්ඩව ගලා යයි. ස්පයික් ස්පයික් යනු උපාංගය හරහා ගලා යන විශාල රැල්ලක් (හෝ ස්පයික් ධාරාවක්) අදහස් කරයි. මෙම තත්වයන් යටතේ උපරිම ධාරාව තීරණය කළ පසු, මෙම උපරිම ධාරාව හැසිරවිය හැකි උපකරණයක් තෝරාගැනීම සරලව සිදු වේ. ශ්රේණිගත ධාරාව තෝරාගැනීමෙන් පසුව, සන්නායක පාඩුව ද ගණනය කළ යුතුය. සත්‍ය තත්ත්වයන් තුළ, MOSFET පරමාදර්ශී උපාංගයක් නොවේ, මන්ද සන්නායක ක්රියාවලියේදී විද්‍යුත් ශක්තිය අහිමි වන අතර එය සන්නායක අලාභය ලෙස හැඳින්වේ. MOSFET "on" විට විචල්‍ය ප්‍රතිරෝධයක් ලෙස හැසිරේ, එය උපාංගයේ RDS(ON) මගින් තීරණය වන අතර උෂ්ණත්වය සමඟ සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් වේ. උපාංගයේ බල අලාභය Iload2×RDS(ON) මගින් ගණනය කළ හැක. උෂ්ණත්වය සමඟ ප්රතිරෝධය වෙනස් වන බැවින්, බලශක්ති අලාභය ද සමානුපාතිකව වෙනස් වේ. MOSFET වෙත යොදන ලද වෝල්ටීයතා VGS වැඩි වන තරමට RDS(ON) කුඩා වේ; අනෙක් අතට, RDS (ON) වැඩි වනු ඇත. පද්ධති නිර්මාණකරු සඳහා, පද්ධති වෝල්ටීයතාවය මත පදනම්ව වෙළඳාම් සිදු 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. නිෂ්පාදකයා විසින් සපයනු ලබන තාක්ෂණික දත්ත පත්රිකාවේ RDS(ON) ප්‍රතිරෝධකයේ විවිධ විද්‍යුත් පරාමිතීන්හි වෙනස්කම් සොයාගත හැකිය. තාක්ෂණය උපාංග ලක්ෂණ කෙරෙහි සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි, මන්ද සමහර තාක්ෂණයන් උපරිම VDS වැඩි කිරීමේදී RDS(ON) වැඩි කිරීමට නැඹුරු වේ. එවැනි තාක්ෂණයක් සඳහා, ඔබ VDS සහ RDS(ON) අඩු කිරීමට අදහස් කරන්නේ නම්, ඔබට චිප් ප්රමාණය වැඩි කළ යුතු අතර, එමඟින් ගැලපෙන පැකේජ ප්රමාණය සහ අදාළ සංවර්ධන පිරිවැය වැඩි වේ. කර්මාන්තයේ චිප් ප්රමාණය වැඩිවීම පාලනය කිරීමට උත්සාහ කරන තාක්‍ෂණ කිහිපයක් ඇත, ඒවායින් වඩාත් වැදගත් වන්නේ නාලිකා සහ ආරෝපණ සමතුලිතතා තාක්‍ෂණයයි. අගල් තාක්‍ෂණයේදී, ප්‍රතිරෝධක RDS(ON) අඩු කිරීම සඳහා සාමාන්යයෙන් අඩු වෝල්ටීයතා සඳහා වෙන් කර ඇති ගැඹුරු අගලක් වේෆර් තුළ තැන්පත් කර ඇත. RDS(ON) මත උපරිම VDS වල බලපෑම අඩු කිරීම සඳහා, සංවර්ධන ක්රියාවලියේදී epitaxial growth column/etching column process එකක් භාවිතා කරන ලදී. උදාහරණයක් ලෙස, Fairchild Semiconductor විසින් SuperFET නම් තාක්ෂණයක් නිපදවා ඇති අතර එය RDS(ON) අඩු කිරීම සඳහා අමතර නිෂ්පාදන පියවර එකතු කරයි. RDS(ON) කෙරෙහි මෙම අවධානය වැදගත් වන්නේ සම්මත MOSFET එකක බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතාවය වැඩි වන විට RDS(ON) ඝාතීය ලෙස වැඩි වන අතර ඩයි ප්රමාණය වැඩි වීමට හේතු වන බැවිනි. SuperFET ක්‍රියාවලිය RDS(ON) සහ වේෆර් ප්රමාණය අතර ඝාතීය සම්බන්ධතාවය රේඛීය සම්බන්ධතාවයකට වෙනස් කරයි. මේ ආකාරයට, SuperFET උපාංගවලට 600V දක්වා බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතාවයන් සමඟ වුවද, කුඩා ප්රමාණයේ අඩු RDS(ON) ලබා ගත හැක. ප්රතිඵලය වන්නේ වේෆර් ප්රමාණය 35% දක්වා අඩු කළ හැකි බවයි. අවසාන පරිශීලකයින් සඳහා, මෙයින් අදහස් කරන්නේ පැකේජයේ විශාලත්වය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කිරීමයි.
තුන්වන පියවර: තාප අවශ්යතා නිර්ණය කරන්න
MOSFET තෝරාගැනීමේ ඊළඟ පියවර වන්නේ පද්ධතියේ තාප අවශ්යතා ගණනය කිරීමයි. නිර්මාණකරුවන් වෙනස් අවස්ථා දෙකක් සලකා බැලිය යුතුය, නරකම අවස්ථාව සහ සැබෑ ලෝක තත්ත්වය. නරකම අවස්ථාව ගණනය කිරීමේ ප්රතිඵලය භාවිතා කිරීම නිර්දේශ කරනු ලැබේ, මෙම ප්රතිඵලය විශාල ආරක්ෂිත ආන්තිකයක් සපයන අතර පද්ධතිය අසමත් නොවන බව සහතික කරයි. MOSFET දත්ත පත්රිකාවේ අවධානය යොමු කළ යුතු මිනුම් දත්ත කිහිපයක් ද තිබේ; 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 සමීකරණයට අනුව, පද්ධතියේ උපරිම බලය විසුරුවා හැරීම විසඳිය හැකි අතර, එය අර්ථ දැක්වීම අනුව I2×RDS(ON) ට සමාන වේ. නිර්මාණකරු විසින් උපාංගය හරහා ගමන් කරන උපරිම ධාරාව තීරණය කර ඇති බැවින්, RDS(ON) විවිධ උෂ්ණත්වවලදී ගණනය කළ හැක. සරල තාප මාදිලි සමඟ කටයුතු කරන විට, නිර්මාණකරුවන් අර්ධ සන්නායක හන්දිය / උපාංග නඩුව සහ නඩුව / පරිසරයේ තාප ධාරිතාව ද සලකා බැලිය යුතු බව සඳහන් කිරීම වටී; මේ සඳහා මුද්‍රිත පරිපථ පුවරුව සහ පැකේජය ක්ෂණිකව රත් නොවීම අවශ්ය වේ. Avalanche බිඳවැටීම යනු අර්ධ සන්නායක උපාංගයේ ප්‍රතිලෝම වෝල්ටීයතාව උපරිම අගය ඉක්මවා යන අතර උපාංගයේ ධාරාව වැඩි කිරීම සඳහා ශක්තිමත් විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් සාදයි. මෙම ධාරාව බලය විසුරුවා හරිනු ඇත, උපාංගයේ උෂ්ණත්වය වැඩි කරයි, සහ සමහර විට උපාංගයට හානි වේ. අර්ධ සන්නායක සමාගම් උපාංග මත හිම කුණාටු පරීක්ෂාව සිදු කරනු ඇත, ඒවායේ හිම කුණාටු වෝල්ටීයතාවය ගණනය කිරීම හෝ උපාංගයේ ශක්තිමත් බව පරීක්ෂා කරනු ඇත. ශ්රේණිගත හිම කුණාටු වෝල්ටීයතාව ගණනය කිරීම සඳහා ක්රම දෙකක් තිබේ; එකක් සංඛ්‍යානමය ක්රමය වන අතර අනෙක තාප ගණනය කිරීමයි. තාප ගණනය කිරීම වඩාත් ප්රායෝගික බැවින් එය බහුලව භාවිතා වේ. බොහෝ සමාගම් ඔවුන්ගේ උපාංග පරීක්ෂා කිරීම පිළිබඳ විස්තර ලබා දී ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, Fairchild Semiconductor "Power MOSFET Avalanche Guidelines" සපයයි (Power MOSFET Avalanche Guidelines-Fairchild වෙබ් අඩවියෙන් බාගත හැක). පරිගණනයට අමතරව, හිම කුණාටු ආචරණය කෙරෙහි තාක්ෂණය ද විශාල බලපෑමක් ඇති කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, ඩයි ප්රමාණයේ වැඩි වීමක් හිම කුණාටු ප්රතිරෝධය වැඩි කරන අතර අවසානයේ උපාංගයේ ශක්තිමත් බව වැඩි කරයි. අවසාන පරිශීලකයින් සඳහා, මෙයින් අදහස් කරන්නේ පද්ධතියේ විශාල පැකේජ භාවිතා කිරීමයි.
පියවර 4: ස්විච් කාර්ය සාධනය තීරණය කරන්න
MOSFET තෝරාගැනීමේ අවසාන පියවර වන්නේ MOSFET හි මාරුවීමේ කාර්ය සාධනය තීරණය කිරීමයි. මාරු කිරීමේ කාර්ය සාධනයට බලපාන බොහෝ පරාමිතීන් ඇත, නමුත් වඩාත්ම වැදගත් වන්නේ ගේට්ටුව / කාණු, ගේට්ටුව / මූලාශ්රය සහ කාණු / මූලාශ්ර ධාරිතාවයි. මෙම ධාරිත්‍රක මඟින් ඒවා මාරු කරන සෑම අවස්ථාවකම ආරෝපණය වන නිසා උපාංගයේ ස්විචින් පාඩු ඇති කරයි. එබැවින් MOSFET හි මාරු වීමේ වේගය අඩු වන අතර උපාංගයේ කාර්යක්ෂමතාව ද අඩු වේ. ස්විචය කිරීමේදී උපාංගයේ සම්පූර්ණ පාඩු ගණනය කිරීම සඳහා, නිර්මාණකරු විසින් හැරවීමේදී (Eon) සහ අක්රිය කිරීමේදී (Eoff) පාඩු ගණනය කළ යුතුය. MOSFET ස්විචයේ සම්පූර්ණ බලය පහත සමීකරණය මගින් ප්‍රකාශ කළ හැක: Psw=(Eon+Eoff)×ස්විචින් සංඛ්යාතය. ගේට්ටු ආරෝපණය (Qgd) කාර්ය සාධනය මාරු කිරීම සඳහා විශාලතම බලපෑමක් ඇත. කාර්ය සාධනය මාරු කිරීමේ වැදගත්කම මත පදනම්ව, මෙම මාරුවීමේ ගැටළුව විසඳීම සඳහා නව තාක්ෂණයන් නිරන්තරයෙන් සංවර්ධනය වෙමින් පවතී. චිප් ප්රමාණය වැඩි කිරීම ගේට්ටු ආරෝපණය වැඩි කරයි; මෙය උපාංගයේ ප්රමාණය වැඩි කරයි. මාරුවීම් පාඩු අවම කිරීම සඳහා, ගේට්ටු ආරෝපණය අඩු කිරීම අරමුණු කරගනිමින්, නාලිකා ඝන පතුලේ ඔක්සිකරණය වැනි නව තාක්ෂණයන් මතු වී ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, නව තාක්ෂණය SuperFET මඟින් RDS(ON) සහ ගේට් ආරෝපණය (Qg) අඩු කිරීමෙන් සන්නායක පාඩු අවම කර මාරු කිරීමේ ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කළ හැකිය. මේ ආකාරයෙන්, MOSFETs මාරු කිරීමේදී අධිවේගී වෝල්ටීයතා සංක්‍රාන්ති (dv/dt) සහ ධාරා සංක්‍රාන්ති (di/dt) සමඟ සාර්ථකව කටයුතු කළ හැකි අතර ඉහළ මාරුවීම් සංඛ්‍යාතවලදී පවා විශ්වාසදායක ලෙස ක්‍රියා කළ හැකිය.
පසු කාලය: ඔක්තෝබර්-23-2023
