اختيار جهاز MOSFET يأخذ في الاعتبار جميع جوانب العوامل، من الصغير إلى اختيار النوع N أو النوع P، ونوع الحزمة، والكبير إلى جهد MOSFET، والمقاومة، وما إلى ذلك، تختلف متطلبات التطبيق المختلفة.يلخص المقال التالي اختيار جهاز MOSFET للقواعد الثلاثة الرئيسية، وأعتقد أنه بعد القراءة سيكون لديك الكثير.
1. الخطوة الأولى لاختيار Power MOSFET: أنبوب P أم أنبوب N؟
هناك نوعان من الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة للطاقة: قناة N وقناة P، في عملية تصميم النظام لاختيار أنبوب N أو أنبوب P، للتطبيق الفعلي المحدد للاختيار، دوائر MOSFET ذات قناة N لاختيار النموذج، تكلفة منخفضة؛P-channel MOSFETs لاختيار الطراز الأقل والتكلفة العالية.
إذا كان الجهد عند وصلة S-pole الخاصة بالطاقة MOSFET ليس هو الأرض المرجعية للنظام، فإن القناة N تتطلب محرك إمداد طاقة أرضي عائم، أو محرك محول، أو محرك التمهيد، أو مجمع دائرة المحرك؛يمكن قيادة قناة P مباشرة، وقيادة بسيطة.
تحتاج إلى النظر في تطبيقات N-channel وP-channel بشكل أساسي
أ.تستخدم أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية والخوادم لإعطاء وحدة المعالجة المركزية ومروحة تبريد النظام، ومحرك محرك نظام تغذية الطابعة، والمكانس الكهربائية، وأجهزة تنقية الهواء، والمراوح الكهربائية وغيرها من دوائر التحكم في محرك الأجهزة المنزلية، وتستخدم هذه الأنظمة هيكل دائرة جسر كامل، كل ذراع جسر على الأنبوب يمكن استخدام أنبوب P، ويمكن أيضًا استخدام أنبوب N.
ب.نظام الاتصالات: نظام إدخال 48 فولت من الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة (MOSFET) ذات التوصيل الساخن الموضوعة في الطرف العلوي، يمكنك استخدام أنابيب P، ويمكنك أيضًا استخدام أنابيب N.
ج.دائرة إدخال الكمبيوتر المحمول في السلسلة، تلعب دور الاتصال المضاد للعكس وتبديل التحميل اثنين من MOSFETs للطاقة المتتالية، واستخدام قناة N يحتاج إلى التحكم في مضخة شحن محرك الأقراص المدمجة الداخلية للرقاقة، واستخدام قناة P يمكن أن تكون مدفوعة مباشرة.
2. اختيار نوع الحزمة
السلطة نوع قناة MOSFET لتحديد الخطوة الثانية لتحديد الحزمة، ومبادئ اختيار الحزمة.
أ.يعد ارتفاع درجة الحرارة والتصميم الحراري من المتطلبات الأساسية لاختيار الحزمة
تختلف أحجام العبوات المختلفة في المقاومة الحرارية وتبديد الطاقة، بالإضافة إلى مراعاة الظروف الحرارية للنظام ودرجة الحرارة المحيطة، مثل ما إذا كان هناك تبريد للهواء، وقيود على شكل المشتت الحراري وحجمه، وما إذا كانت البيئة مغلقة وعوامل أخرى، المبدأ الأساسي هو ضمان ارتفاع درجة حرارة قوة MOSFET وكفاءة النظام، ومبدأ اختيار المعلمات وحزمة طاقة MOSFET أكثر عمومية.
في بعض الأحيان بسبب ظروف أخرى، يتم تحديد الحاجة إلى استخدام دوائر MOSFET متعددة بالتوازي لحل مشكلة تبديد الحرارة، كما هو الحال في تطبيقات PFC، وأجهزة التحكم في محرك السيارة الكهربائية، وأنظمة الاتصالات، مثل تطبيقات التصحيح المتزامن الثانوي لوحدة تزويد الطاقة، في بالتوازي مع أنابيب متعددة.
إذا لم يكن من الممكن استخدام اتصال متوازي متعدد الأنابيب، فبالإضافة إلى اختيار طاقة MOSFET ذات أداء أفضل، بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام حزمة أكبر حجمًا أو نوع جديد من الحزمة، على سبيل المثال، في بعض مصادر طاقة التيار المتردد/التيار المستمر، سيتم استخدام TO220 يتم تغييرها إلى حزمة TO247؛في بعض مصادر طاقة نظام الاتصالات، يتم استخدام حزمة DFN8*8 الجديدة.
ب.قيود حجم النظام
بعض الأنظمة الإلكترونية محدودة بحجم ثنائي الفينيل متعدد الكلور وارتفاع الجزء الداخلي، مثل وحدة إمداد الطاقة لأنظمة الاتصالات بسبب ارتفاع القيود التي تستخدم عادة حزمة DFN5 * 6، DFN3 * 3؛في بعض مصادر طاقة ACDC، يتم استخدام تصميم رفيع للغاية أو بسبب القيود المفروضة على الغلاف، وتجميع TO220 حزمة الطاقة دبابيس MOSFET مباشرة في الجذر، وارتفاع القيود لا يمكن استخدام حزمة TO247.
تعمل بعض التصميمات الرفيعة جدًا على ثني دبابيس الجهاز بشكل مسطح، مما يجعل عملية إنتاج التصميم هذه معقدة.
في تصميم لوحة حماية بطارية الليثيوم ذات السعة الكبيرة، نظرًا لقيود الحجم القاسية للغاية، يستخدم معظمهم الآن حزمة CSP على مستوى الشريحة لتحسين الأداء الحراري قدر الإمكان، مع ضمان أصغر حجم.
ج.مراقبة الكلفة
في وقت مبكر العديد من الأنظمة الإلكترونية التي تستخدم حزمة المكونات الإضافية، في هذه السنوات بسبب زيادة تكاليف العمالة، بدأت العديد من الشركات في التحول إلى حزمة SMD، على الرغم من أن تكلفة لحام SMD أعلى من المكونات الإضافية، ولكن درجة عالية من أتمتة لحام SMD، لا يزال من الممكن التحكم في التكلفة الإجمالية في نطاق معقول.في بعض التطبيقات مثل اللوحات الأم واللوحات الأم المكتبية الحساسة للغاية من حيث التكلفة، عادةً ما يتم استخدام وحدات MOSFET الخاصة بالطاقة في حزم DPAK بسبب التكلفة المنخفضة لهذه الحزمة.
ولذلك، في اختيار حزمة السلطة MOSFET، للجمع بين أسلوب الشركة الخاصة وميزات المنتج، مع الأخذ في الاعتبار العوامل المذكورة أعلاه.
3. حدد المقاومة RDSON على الحالة، ملاحظة: غير حالية
في كثير من الأحيان يشعر المهندسون بالقلق بشأن RDSON، نظرًا لأن RDSON وفقدان التوصيل مرتبطان ارتباطًا مباشرًا، فكلما كان RDSON أصغر، قل فقدان توصيل الطاقة MOSFET، وكلما زادت الكفاءة، انخفض ارتفاع درجة الحرارة.
وبالمثل، يجب على المهندسين متابعة المشروع السابق أو المكونات الموجودة في مكتبة المواد قدر الإمكان، لأن طريقة الاختيار الحقيقية لـ RDSON ليس لديها الكثير مما يجب مراعاته.عندما يكون ارتفاع درجة حرارة الطاقة المختارة MOSFET منخفضًا جدًا، لأسباب تتعلق بالتكلفة، فسوف يتحول إلى مكونات RDSON أكبر؛عندما يكون ارتفاع درجة حرارة طاقة MOSFET مرتفعًا جدًا، تكون كفاءة النظام منخفضة، وسوف يتحول إلى مكونات أصغر RDSON، أو عن طريق تحسين دائرة المحرك الخارجي، وتحسين طريقة ضبط تبديد الحرارة، وما إلى ذلك.
إذا كان مشروعًا جديدًا تمامًا، فلا يوجد مشروع سابق يجب اتباعه، فكيف تختار الطاقة MOSFET RDSON؟ إليك طريقة لتقديمها لك: طريقة توزيع استهلاك الطاقة.
عند تصميم نظام إمداد الطاقة، فإن الشروط المعروفة هي: نطاق جهد الإدخال، جهد الخرج / تيار الخرج، الكفاءة، تردد التشغيل، جهد المحرك، بالطبع، هناك مؤشرات فنية أخرى ووحدات MOSFET للطاقة تتعلق بشكل أساسي بهذه المعلمات.الخطوات هي كما يلي.
أ.وفقًا لنطاق جهد الإدخال، جهد الخرج / تيار الخرج، الكفاءة، احسب الحد الأقصى لخسارة النظام.
ب.الخسائر الزائفة لدائرة الطاقة، والخسائر الثابتة لمكونات الدوائر غير الكهربائية، والخسائر الثابتة لـ IC وخسائر القيادة، لإجراء تقدير تقريبي، يمكن أن تمثل القيمة التجريبية 10% إلى 15% من إجمالي الخسائر.
إذا كانت دائرة الطاقة تحتوي على مقاوم أخذ عينات حالي، فاحسب استهلاك الطاقة لمقاوم أخذ العينات الحالي.إجمالي الخسارة مطروحًا منها هذه الخسائر المذكورة أعلاه، والجزء المتبقي هو فقدان طاقة جهاز الطاقة أو المحول أو الحث.
سيتم تخصيص فقدان الطاقة المتبقي لجهاز الطاقة والمحول أو الحث بنسبة معينة، وإذا لم تكن متأكدًا، متوسط التوزيع حسب عدد المكونات، بحيث تحصل على فقدان الطاقة لكل MOSFET.
ج.يتم تخصيص فقدان الطاقة في MOSFET لخسارة التبديل وفقدان التوصيل بنسبة معينة، وإذا كان غير مؤكد، يتم تخصيص خسارة التبديل وفقدان التوصيل بالتساوي.
د.من خلال فقدان التوصيل MOSFET وتدفق تيار RMS، احسب الحد الأقصى لمقاومة التوصيل المسموح بها، هذه المقاومة هي MOSFET عند درجة حرارة تقاطع التشغيل القصوى RDSON.
تم وضع علامة على ورقة البيانات في MOSFET RDSON مع ظروف اختبار محددة، في ظروف محددة مختلفة لها قيم مختلفة، درجة حرارة الاختبار: TJ = 25 ℃، RDSON لديه معامل درجة حرارة موجب، لذلك وفقًا لأعلى درجة حرارة تقاطع التشغيل لـ MOSFET و معامل درجة حرارة RDSON، من قيمة RDSON المحسوبة أعلاه، للحصول على RDSON المقابل عند درجة حرارة 25 درجة مئوية.
ه.RDSON من 25 ℃ لتحديد النوع المناسب من الطاقة MOSFET، وفقًا للمعايير الفعلية لـ MOSFET RDSON، أو القطع لأسفل أو لأعلى.
من خلال الخطوات المذكورة أعلاه، يتم الاختيار الأولي لنموذج الطاقة MOSFET ومعلمات RDSON.
هذه المقالة مقتبسة من الشبكة، يرجى الاتصال بنا لحذف المخالفة، شكرًا لك!
تقوم شركة Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. بتصنيع وتصدير العديد من آلات الالتقاط والوضع الصغيرة منذ عام 2010. وبالاستفادة من البحث والتطوير الغني ذي الخبرة والإنتاج المدرب جيدًا، فازت NeoDen بسمعة كبيرة من العملاء في جميع أنحاء العالم.
بفضل التواجد العالمي في أكثر من 130 دولة، فإن الأداء الممتاز والدقة العالية والموثوقية لآلات NeoDen PNP تجعلها مثالية للبحث والتطوير والنماذج الأولية الاحترافية وإنتاج الدفعات الصغيرة إلى المتوسطة.نحن نقدم حلًا احترافيًا لمعدات SMT ذات المحطة الواحدة.
إضافة: رقم 18، شارع تيانزيهو، مدينة تيانزيهو، مقاطعة أنجي، مدينة هوتشو، مقاطعة تشجيانغ، الصين
الهاتف: 86-571-26266266
وقت النشر: 19 أبريل 2022