"MOSFET" o le fa'apu'upu'u o le Metal Oxide Semicoductor Field Effect Transistor. O se masini e faia i mea e tolu: uamea, oxide (SiO2 poʻo SiN) ma semiconductor. MOSFET o se tasi o masini sili ona taua i le semiconductor fanua. Pe o loʻo i totonu o le IC design poʻo le laupapa-level circuit applications, e matua lautele lava. O vaega autu o le MOSFET e aofia ai ID, IDM, VGSS, V (BR) DSS, RDS (on), VGS (th), ma isi. E te iloa nei mea? OLUKEY Kamupani, e pei o se winsok Taiwanese i le ogatotonu-i-maualuga-iuga masani ma maualalo-voltageMOSFETo lo'o tu'uina atu auaunaga fa'apitoa, o lo'o i ai le 'au autu ma le toetoe 20 tausaga o le poto masani e fa'amatala auiliili atu ia te oe le tele o vaega ole MOSFET!
Fa'amatalaga o le uiga o fa'amaufa'ailoga MOSFET
1. Fa'amaufa'ailoga sili:
ID: Mata'utia alavai-punavai. E fa'atatau i le maualuga o lo'o fa'atagaina e alu i le va o le alavai ma le puna pe a fa'agaoioi le fa'aogaina o le fanua transistor. E le tatau ona sili atu ile ID ole fa'agaioiga ole fa'aogaina ole transistor. E fa'aitiitia lenei fa'amaufa'ailoga a'o si'itia le vevela o le so'oga.
IDM: Tulaga aupito maualuga o alavai fa'apogai. O le a fa'aitiitia le fa'amaufa'ailoga a'o fa'atupula'ia le vevela o le so'oga, e atagia mai ai le fa'ate'e o le a'afiaga ma e feso'ota'i fo'i ma le taimi o le pa'u. Afai e la'ititi tele lenei fa'amaufa'ailoga, e ono lamatia le fa'aogaina e ala i le taimi nei a'o su'esu'eina le OCP.
PD: Maua le malosi maualuga. O lo'o fa'asino i le fa'amama fa'amama fa'apogai aupito maualuga e fa'atagaina e aunoa ma le fa'aleagaina o le fa'atinoga o le transistor aafiaga fanua. A fa'aaogaina, o le fa'aaogaina moni o le eletise o le FET e tatau ona la'ititi nai lo le PDSM ma tu'u ai se vaega fa'apitoa. E masani ona fa'aitiitia lenei fa'amaufa'ailoga pe a fa'atupula'ia le vevela o le so'oga
VDSS: Ole tele ole alavai-punavai e tetee atu i le voltage. Ole alavai-punavai voltage pe a o'o atu le alavai o lo'o tafe i se tau fa'apitoa (fa'aoso fa'aoso) i lalo ole vevela fa'apitoa ma le ta'avale pu'upu'u faitoto'a. Ole alavai alavai ile tulaga lea e ta'ua foi ole avalanche breakdown voltage. O le VDSS o loʻo i ai se faʻatusatusaga lelei o le vevela. I le -50°C, VDSS e tusa ma le 90% o lena i le 25°C. Ona o le alauni e masani ona tu'u i le gaosiga masani, o le voluma malepelepe avalanche o le MOSFET e sili atu i taimi uma nai lo le voltage fa'atatau.
OLUKEIFautuaga mafanafana: Ina ia faʻamautinoa le faʻamaoni o oloa, i lalo o tulaga sili ona leaga o galuega, e fautuaina e le tatau ona sili atu i le 80 ~ 90% o le tau faʻatulagaina le voluma galue.
VGSS: O le pito maualuga o le faitotoa-puna e tetee atu i le voltage. E fa'atatau i le tau VGS pe a amata ona fa'atupula'ia le fa'asolo i le va o le faitoto'a ma le puna. O le sili atu i lenei tau eletise o le a mafua ai ona malepe le dielectric o le gate oxide layer, lea o se faʻaleagaina ma e le mafai ona toe faʻafoʻisia.
TJ: Maualuluga o le vevela o feso'ota'iga. E masani ona 150 ℃ poʻo 175 ℃. I lalo o tulaga galue o le mamanu masini, e tatau ona aloese mai le sili atu i lenei vevela ma tuʻu se vaega patino.
TSTG: fa'aputuga o le vevela
O nei vaega e lua, TJ ma TSTG, fa'avasegaina le va'aiga o le vevela o lo'o fa'atagaina e le masini galue ma le teuina o siosiomaga. O lenei va'aiga vevela ua fa'atulaga e fa'amalieina ai le fa'aogaina o le ola aupito maualalo mana'omia o le masini. Afai e faʻamautinoa le faʻaogaina o le masini i totonu o lenei tulaga vevela, o lona olaga galue o le a matua faʻalauteleina.
2. Fa'amaufa'ailoga tumau
Ole tulaga ole su'ega MOSFET e masani ole 2.5V, 4.5V, ma le 10V.
V(BR)DSS: Alavai-puna gau gau. E faasino i le maualuga alavai-puna voltage e mafai e le fanua aafiaga transistor mafai ona tetee atu pe a o le faitotoa-punavai voltage VGS o le 0. O se tapulaʻa faatapulaaina, ma le faagaoioiga voltage e faaaoga i le fanua aafiaga transistor e tatau ona itiiti ifo i le V(BR) DSS. E iai uiga lelei o le vevela. O le mea lea, o le tau o lenei parakalafa i lalo o tulaga maualalo o le vevela e tatau ona avea o se iloiloga saogalemu.
△V(BR)DSS/△Tj: Fa'atatau o le vevela o alavai-puna gau gau, masani lava 0.1V/℃
RDS(i): I lalo o nisi tulaga o le VGS (masani 10V), vevela vevela ma alavai o loʻo i ai nei, le maualuga o le tetee i le va o alavai ma puna pe a ki le MOSFET. O se mea taua tele e fuafua ai le mana e faʻaaogaina pe a ki le MOSFET. E masani ona fa'atupula'ia lenei ta'oto pe a si'itia le vevela o le so'oga. O le mea lea, o le tau o lenei parakalafa i le maualuga o le vevela o le faʻaogaina o fesoʻotaʻiga e tatau ona faʻaaogaina mo le faʻatusatusaina o le gau ma le pa'ū o le voltage.
VGS(th): vili-i luga (voltage paepae). A sili atu le VGS (th) ole va'aiga ole faitoto'a fafo ole VGS(th), e fausia ai se alavai feso'ota'i le vaega fa'afefe o le alavai ma le puna. I talosaga, o le faitotoa eletise pe a tutusa le ID ma le 1 mA i lalo o le alavai o le ala pupuu e masani ona taʻua o le voltage turn-on. E masani ona fa'aitiitia lenei fa'amaufa'ailoga pe a fa'atupula'ia le vevela o le so'oga
IDSS: tumu alavai-punavai i le taimi nei, o le alavai-punavai i le taimi nei pe a le faitotoa voltage VGS = 0 ma VDS o se tau faapitoa. E masani lava ile microamp tulaga
IGSS: faitoto'a-puna ave taavale i le taimi nei po'o le suiga i le taimi nei. Talu ai o le faʻaogaina o le faʻaogaina o le MOSFET e tele naua, o le IGSS e masani lava i le nanoamp level.
3. Fa'asologa fa'amalosi
gfs: transconductance. E faasino i le fua faatatau o le suiga i le alavai o lo'o i ai nei i le suiga i le gate-source voltage. O se fua lea o le malosi ole gate-source voltage e pulea ai alavai. Fa'amolemole va'ai le siata mo feso'ota'iga fesiitaiga i le va o le gfs ma le VGS.
Qg: Aofa'i faitoto'a e fa'atumu le gafatia. O le MOSFET o se masini fa'ata'avale ituaiga-volt. O le faʻagasologa o le taʻavale o le faʻavaeina lea o le voltage gate. E maua lenei mea e ala i le molia o le capacitance i le va o faitotoa puna ma faitotoa alavai. O lenei itu o le a talanoaina auiliili i lalo.
Qgs: Faitotoa puna e mafai ona fa'atumuina
Qgd: totogi o le faitotoa-to-drain (ia amanaia le aafiaga Miller). O le MOSFET o se masini fa'ata'avale ituaiga-volt. O le faʻagasologa o le taʻavale o le faʻavaeina lea o le voltage gate. E maua lenei mea e ala i le molia o le capacitance i le va o faitotoa puna ma faitotoa alavai.
Td(i): ta'ita'iga tuai taimi. Le taimi mai le taimi e oso aʻe ai le voluma ulufale i le 10% seia oʻo ina pa'ū le VDS i le 90% o lona amplitude
Tr: taimi tulaʻi, o le taimi e paʻu ai le VDS eletise mai le 90% i le 10% o lona amplitude
Td(off): Taimi fa'atuai tape, o le taimi mai le taimi na pa'u ai le voluma ulufale i le 90% i le taimi e o'o ai le VDS i le 10% o lona vili-off voltage
Tf: Taimi o le pa'ū, o le taimi mo le VDS o le voluma gaosiga e tulaʻi mai le 10% i le 90% o lona amplitude
Ciss: Fa'aogaina le gafatia, pupuu le alavai ma le puna, ma fua le malosi i le va o le faitotoa ma le puna ma se faailo AC. Ciss= CGD + CGS (CDS short circuit). E i ai se aafiaga tuusao i le ki ma tape le tuai o le masini.
Coss: Gaosi mea e maua, pupuu le faitotoa ma le puna, ma fua le gafatia i le va o le alavai ma le puna ma se faailo AC. Coss = CDS +CGD
Crss: Fa'aliliuina le gafatia o felauaiga. Faatasi ai ma le puna e fesoʻotaʻi i le eleele, o le fuaina o le gafatia i le va o le alavai ma le faitotoa Crss=CGD. O se tasi o mea taua mo suiga o le taimi o le tulaʻi ma le pa'ū. Crss=CGD
O le interelectrode capacitance ma le MOSFET induced capacitance o le MOSFET ua vaevaeina i totonu capacitance, capacitance output ma tali capacitance e le tele o tagata gaosi oloa. O tau o lo'o ta'ua e mo se alavai-i-punavai fa'amautu. O nei capacitances e suia pe a suia le alavai-punavai voltage, ma o le tau o le capacitance ei ai se aafiaga faatapulaaina. O le tau fa'aulufale e maua ai na'o se fa'aaliga fa'atatau o le fa'atonuina o lo'o mana'omia e le ta'avale ta'avale, a'o le fa'amatalaga o le fa'ailoga e sili atu ona aoga. O lo'o fa'ailoa mai ai le aofa'i o le malosi e tatau ona fa'atonuina e le faitoto'a e o'o atu ai i se vili fa'apitoa o le faitoto'a-i-puna.
4. Avalanche malepe fa'asologa uiga
O le fa'ailoga o le avalanche o le fa'ailoga lea o le malosi o le MOSFET e fa'asagatau atu i le so'ona malosi i le tulaga ese. Afai e sili atu le voltage i le alavai-punavai tapula'a, o le a i ai le masini i se tulaga avalanche.
EAS: Malosi e malepe ai le avalanche e tasi. Ole fa'atapula'a fa'atapula'a lea, e fa'ailoa mai ai le maualuga ole avalanche male malosi e mafai ona tatalia e le MOSFET.
IAR: avalanche current
Talitaliga: Malosiaga e malepe ai Avalanche
5. I vivo diode tapula'a
IS: Fa'aauau pea le maualuga o le uili saoloto (mai le puna)
ISM: fa'ato'ato'a maualuga ole ta'avale ole uila (mai le fa'apogai)
VSD: pa'u eletise i luma
Trr: toe fa'afo'i le taimi toe fa'aleleia
Qrr: Toe fa'afo'i le totogi
Tone: Taimi fa'agasolo i luma. (E matua faatauvaa lava)
MOSFET taimi fa'aola ma tape fa'auiga taimi
I le faagasologa o le talosaga, o uiga nei e masani ona manaʻomia ona mafaufauina:
1. Tulaga lelei o le vevela o le V (BR) DSS. O lenei uiga, e ese mai masini bipolar, e sili atu ona faʻatuatuaina pe a faʻatupulaia le vevela masani. Ae e manaʻomia foʻi ona e faʻalogo i lona faʻatuatuaina i le taimi e amata ai le malulu maualalo.
2. Le lelei o le vevela uiga o le V(GS)th. Ole a fa'aitiitia le avanoa ole faitoto'a ile tulaga fa'apitoa a'o fa'atuputeleina le vevela o le so'oga. O nisi fa'avevela o le a fa'aitiitia ai fo'i lenei tulaga fa'aletonu, atonu e i lalo ifo o le 0 gafatia. O lenei vaega e manaʻomia ai inisinia e gauai atu i le faʻalavelave ma le faʻaosoina sese o MOSFET i nei tulaga, aemaise lava mo talosaga MOSFET e maualalo le gafatia. Ona o lenei uiga, o nisi taimi e manaʻomia ai le mamanuina o le malosi ole eletise ole avetaʻavale faitotoa i se tau le lelei (faʻasino ile N-ituaiga, P-ituaiga ma isi) e aloese ai mai le faʻalavelave ma faʻaosoina sese.
3.Positive vevela uiga coefficient o VDSon/RDSo. Ole uiga ole VDSon/RDSon e fa'atupula'ia teisi a'o fa'atuputeleina le vevela o le so'oga e mafai ai ona fa'aoga sa'o MOSFET i le tutusa. O masini bipolar e fa'afeagai lava i lea tulaga, o lea la o lo latou fa'aoga tutusa e fai lava si faigata. RDSon o le a fa'atupula'ia teisi a'o fa'atuputeleina ID. O lenei uiga ma uiga lelei o le vevela o fesoʻotaʻiga ma luga ole RDSon e mafai ai e le MOSFET ona aloese mai le malepelepe lona lua e pei o masini bipolar. Ae ui i lea, e tatau ona maitauina o le aʻafiaga o lenei vaega e matua faʻatapulaʻaina. A fa'aoga tutusa, tulei-toso po'o isi fa'aoga, e le mafai ona e fa'alagolago atoatoa i le tulafono faatonutonu a le tagata lava ia. O lo'o mana'omia pea nisi o faiga fa'avae. O lenei uiga o loʻo faʻamatalaina ai foi e faʻateleina le gau o le faʻaogaina i le maualuga o le vevela. O le mea lea, e tatau ona tuʻuina atu le gauai faʻapitoa i le filifilia o faʻamaufaʻailoga pe a faʻatusatusa tupe gau.
4. O uiga le lelei o le vevela o le ID, malamalama i vaega o le MOSFET ma ona uiga autu ID o le a faʻaitiitia tele pe a faʻateleina le vevela o le vevela. O lenei uiga e masani ona tatau ai ona mafaufau i ana ID i le maualuga o le vevela i le taimi o le mamanu.
5. Le lelei o le vevela uiga o le avalanche gafatia IER / EAS. A maeʻa ona faʻatuputeleina le vevela o le vevela, e ui o le MOSFET o le a tele atu le V (BR) DSS, e tatau ona maitauina o le EAS o le a faʻaitiitia tele. O lona uiga, o lona gafatia e tatalia avalanches i lalo o tulaga vevela maualuga e sili atu ona vaivai nai lo le vevela masani.
6. O le faʻaogaina o le gafatia ma le toe faʻaleleia o le toe faʻaleleia o le faʻaogaina o le diode parasitic i le MOSFET e le sili atu nai lo o diodes masani. E le o fa'amoemoe e fa'aaogaina e fai ma ta'avale autu o lo'o i ai nei i le matasele i le mamanu. O poloka poloka e masani ona fesoʻotaʻi faʻasolosolo e faʻaleaogaina ai diodes parasitic i totonu o le tino, ma faʻaoga tutusa diodes e fausia ai se eletise eletise. Ae ui i lea, e mafai ona manatu o se ave i le tulaga o le faʻauluina taimi pupuu poʻo ni nai manaʻoga laiti i le taimi nei e pei o le faʻasaʻo faʻatasi.
7. O le vave oso a'e o le alavai e ono mafua ai le fa'aseseina o le ta'avale o le faitoto'a, o lea e mana'omia ai le iloiloina o lenei avanoa i fa'aoga tele dVDS/dt (maualuga fa'aoso feso'otaiga vavave).
Taimi meli: Tes-13-2023
