MOSFET Package Switching Tube xaiv thiab Circuit Court daim duab

Thawj kauj ruam yog los ua ib qho kev xaivMOSFETs, uas tuaj nyob rau hauv ob lub ntsiab: N-channel thiab P-channel. Hauv cov tshuab hluav taws xob, MOSFETs tuaj yeem xav tias yog hluav taws xob hloov hluav taws xob. Thaum muaj qhov zoo voltage ntxiv ntawm lub rooj vag thiab qhov chaw ntawm N-channel MOSFET, nws qhov kev hloov pauv ua haujlwm. Thaum lub sij hawm conduction, tam sim no tuaj yeem ntws los ntawm kev hloov ntawm qhov ntws mus rau qhov chaw. Muaj ib qho kev tawm tsam sab hauv nruab nrab ntawm qhov ntws thiab qhov chaw hu ua on-resistance RDS(ON). Nws yuav tsum paub meej tias lub rooj vag ntawm MOSFET yog lub siab impedance davhlau ya nyob twg, yog li ib qho hluav taws xob ib txwm ntxiv rau lub rooj vag. Qhov no yog qhov kev tiv thaiv rau hauv av uas lub rooj vag txuas nrog hauv daim duab qhia hauv qab no. Yog hais tias lub rooj vag sab laug dangling, lub cuab yeej yuav tsis ua haujlwm raws li tsim thiab tuaj yeem qhib lossis kaw thaum lub sijhawm tsis tsim nyog, ua rau muaj peev xwm poob hauv lub cev. Thaum qhov hluav taws xob nruab nrab ntawm qhov chaw thiab lub rooj vag yog xoom, qhov hloov pauv thiab tam sim no nres ntws los ntawm lub cuab yeej. Txawm hais tias lub cuab yeej raug muab tua rau ntawm qhov no, tseem muaj qhov tam sim no me me, uas yog hu ua leakage tam sim no, lossis IDSS.

Kauj ruam 1: Xaiv N-channel lossis P-channel

Thawj kauj ruam hauv kev xaiv cov cuab yeej raug rau kev tsim yog txiav txim siab seb puas yuav siv N-channel lossis P-channel MOSFET. Nyob rau hauv ib qho kev siv fais fab, thaum MOSFET yog grounded thiab lub load txuas nrog lub cev muaj zog, uas MOSFET ua rau qhov tsis tshua muaj hluav taws xob sab hloov. Nyob rau hauv ib tug tsawg voltage sab hloov, ib tug N-channelMOSFETyuav tsum tau siv vim qhov kev txiav txim siab ntawm qhov hluav taws xob yuav tsum tau tua lossis tig rau lub cuab yeej. Thaum lub MOSFET txuas nrog lub tsheb npav thiab cov load yog grounded, lub siab voltage sab hloov yuav tsum tau siv. Ib qho P-channel MOSFET feem ntau yog siv rau hauv cov txheej txheem no, dua rau kev txiav txim siab tsav hluav taws xob.

Kauj Ruam 2: Txiav txim siab qhov ntsuas tam sim no

Cov kauj ruam thib ob yog xaiv qhov ntsuas tam sim no ntawm MOSFET. Nyob ntawm cov qauv hauv Circuit Court, qhov kev ntsuas tam sim no yuav tsum yog qhov siab tshaj plaws tam sim no uas lub load tuaj yeem tiv taus txhua qhov xwm txheej. Zoo ib yam li cov teeb meem ntawm qhov hluav taws xob, tus tsim qauv yuav tsum xyuas kom meej tias cov MOSFET tau xaiv tuaj yeem tiv taus qhov ntsuas tam sim no, txawm tias lub kaw lus tab tom tsim cov kab hluav taws xob tam sim no. Ob qhov xwm txheej tam sim no suav tias yog hom txuas ntxiv thiab mem tes spikes. Qhov kev ntsuas no yog ua raws li FDN304P raj DATASHEET raws li kev siv thiab cov tsis muaj nyob hauv daim duab:

Nyob rau hauv kev nruam conduction hom, MOSFET nyob rau hauv tsis tu ncua, thaum tam sim no ntws tsis tu ncua los ntawm lub cuab yeej. Pulse spikes yog thaum muaj ntau qhov surge (los yog spike tam sim no) ntws los ntawm lub cuab yeej. Thaum qhov siab tshaj plaws tam sim no nyob rau hauv cov xwm txheej no tau txiav txim siab, nws tsuas yog ib qho teeb meem ntawm kev xaiv ncaj qha rau lub cuab yeej uas tuaj yeem tiv taus qhov siab tshaj plaws tam sim no.

Tom qab xaiv qhov ntsuas tam sim no, koj yuav tsum suav qhov kev poob qis. Hauv kev xyaum, lubMOSFETtsis yog cov cuab yeej zoo tshaj plaws, vim tias nyob rau hauv cov txheej txheem conductive yuav muaj hluav taws xob poob, uas yog hu ua conduction poob. MOSFET nyob rau hauv "on" zoo li qhov sib txawv kuj, txiav txim siab los ntawm lub cuab yeej RDS (ON), thiab nrog rau qhov kub thiab txias thiab kev hloov pauv tseem ceeb. Lub zog dissipation ntawm lub cuab yeej tuaj yeem xam los ntawm Iload2 x RDS (ON), thiab txij li qhov kev tiv thaiv ntawm qhov sib txawv nrog qhov kub thiab txias, lub zog dissipation txawv proportionally. Qhov siab dua qhov voltage VGS thov rau MOSFET, qhov me me RDS (ON) yuav yog; conversely qhov siab dua RDS(ON) yuav. Rau cov neeg tsim qauv, qhov no yog qhov kev lag luam tawm tuaj rau hauv kev ua si nyob ntawm qhov system voltage. Rau cov qauv tsim qauv, nws yooj yim dua (thiab ntau dua) siv cov hluav taws xob qis dua, thaum rau cov qauv tsim, cov hluav taws xob ntau dua tuaj yeem siv. Nco ntsoov tias RDS (ON) tsis kam nce me ntsis nrog tam sim no. Kev hloov pauv hauv ntau yam hluav taws xob tsis sib xws ntawm RDS (ON) resistor tuaj yeem pom nyob rau hauv daim ntawv qhia kev muab los ntawm cov chaw tsim khoom.

Kauj Ruam 3: Txiav txim siab Thermal Requirements

Cov kauj ruam tom ntej ntawm kev xaiv MOSFET yog xam cov thermal uas yuav tsum tau ntawm lub kaw lus. Tus tsim qauv yuav tsum xav txog ob qhov xwm txheej sib txawv, qhov xwm txheej phem tshaj plaws thiab qhov tseeb. Kev suav rau qhov xwm txheej phem tshaj plaws yog pom zoo vim tias qhov tshwm sim no muab kev nyab xeeb ntau dua thiab ua kom ntseeg tau tias lub kaw lus yuav tsis poob. Kuj tseem muaj qee qhov kev ntsuas kom paub txog ntawm MOSFET cov ntaub ntawv; xws li cov thermal tsis kam ntawm cov semiconductor hlws ris ntawm cov khoom ntim thiab ib puag ncig, thiab qhov siab tshaj plaws hlws ris kub.

Qhov ntsuas kub ntawm cov cuab yeej sib npaug sib npaug rau qhov siab tshaj plaws ambient kub ntxiv rau cov khoom ntawm thermal tsis kam thiab lub zog dissipation (hluav taws kub = qhov siab tshaj plaws ambient kub + [thermal resistance × power dissipation]). Los ntawm qhov sib npaug no qhov siab tshaj plaws lub zog dissipation ntawm lub kaw lus tuaj yeem daws tau, uas yog los ntawm cov ntsiab lus sib npaug rau I2 x RDS (ON). Txij li cov neeg ua haujlwm tau txiav txim siab qhov siab tshaj plaws tam sim no uas yuav dhau los ntawm lub cuab yeej, RDS (ON) tuaj yeem suav rau qhov kub sib txawv. Nws yog ib qho tseem ceeb uas yuav tsum nco ntsoov tias thaum ua raws li cov qauv thermal yooj yim, tus tsim qauv yuav tsum xav txog qhov muaj peev xwm ntawm cov khoom siv hluav taws xob sib txuas / cov khoom siv thiab cov ntaub ntawv / ib puag ncig; piv txwv li, nws yog qhov yuav tsum tau ua kom lub rooj tsav xwm luam tawm thiab lub pob tsis sov tam sim ntawd.

Feem ntau, PMOSFET, yuav muaj cov kab mob parasitic tam sim no, lub diode txoj haujlwm yog los tiv thaiv qhov chaw-drain rov qab kev sib txuas, rau PMOS, qhov zoo dua NMOS yog tias nws qhov hluav taws xob tig tuaj yeem yog 0, thiab qhov sib txawv ntawm qhov voltage. DS voltage tsis ntau, thaum NMOS ntawm qhov xwm txheej xav kom VGS ntau dua li qhov pib, uas yuav ua rau kev tswj qhov hluav taws xob yog qhov tsis muaj zog tshaj qhov xav tau, thiab yuav muaj teeb meem tsis tsim nyog. PMOS raug xaiv los ua tus tswj kev hloov rau ob daim ntawv thov hauv qab no:

Qhov ntsuas kub ntawm cov cuab yeej sib npaug sib npaug rau qhov siab tshaj plaws ambient kub ntxiv rau cov khoom ntawm thermal tsis kam thiab lub zog dissipation (hluav taws kub = qhov siab tshaj plaws ambient kub + [thermal resistance × power dissipation]). Los ntawm qhov sib npaug no qhov siab tshaj plaws lub zog dissipation ntawm lub kaw lus tuaj yeem daws tau, uas yog los ntawm cov ntsiab lus sib npaug rau I2 x RDS (ON). Txij li thaum tus tsim qauv tau txiav txim siab qhov siab tshaj plaws tam sim no uas yuav dhau los ntawm lub cuab yeej, RDS (ON) tuaj yeem suav rau qhov kub sib txawv. Nws yog ib qho tseem ceeb uas yuav tsum nco ntsoov tias thaum ua raws li cov qauv thermal yooj yim, tus tsim qauv yuav tsum xav txog qhov muaj peev xwm ntawm cov khoom siv hluav taws xob sib txuas / cov khoom siv thiab cov ntaub ntawv / ib puag ncig; piv txwv li, nws yog qhov yuav tsum tau ua kom lub rooj tsav xwm luam tawm thiab lub pob tsis sov tam sim ntawd.

Feem ntau, PMOSFET, yuav muaj cov kab mob parasitic tam sim no, lub diode txoj haujlwm yog los tiv thaiv qhov chaw-drain rov qab kev sib txuas, rau PMOS, qhov zoo dua NMOS yog tias nws qhov hluav taws xob tig tuaj yeem yog 0, thiab qhov sib txawv ntawm qhov voltage. DS voltage tsis ntau, thaum NMOS ntawm qhov xwm txheej xav kom VGS ntau dua li qhov pib, uas yuav ua rau kev tswj qhov hluav taws xob yog qhov tsis muaj zog tshaj qhov xav tau, thiab yuav muaj teeb meem tsis tsim nyog. PMOS raug xaiv los ua tus tswj kev hloov rau ob daim ntawv thov hauv qab no:

Saib ntawm qhov Circuit Court no, lub teeb liab PGC tswj xyuas seb puas los yog tsis V4.2 muab lub zog rau P_GPRS. Qhov Circuit Court no, lub hauv paus thiab cov dej ntws tawm tsis txuas nrog qhov thim rov qab, R110 thiab R113 muaj nyob rau hauv qhov kev nkag siab tias R110 tswj lub rooj vag tam sim no tsis loj, R113 tswj lub rooj vag ntawm qhov qub, R113 rub mus rau siab, raws li PMOS. , tab sis kuj tuaj yeem pom raws li kev rub tawm ntawm lub teeb liab tswj, thaum MCU sab hauv pins thiab rub-up, uas yog, qhov tso tawm ntawm qhov qhib-drain thaum cov zis tawm. qhib-drain, thiab tsis tuaj yeem tsav PMOS tawm, lub sijhawm no, nws yog qhov tsim nyog rau sab nraud voltage muab rub-up, yog li resistor R113 plays ob lub luag haujlwm. Nws yuav xav tau ib qho hluav taws xob sab nraud los muab qhov rub tawm, yog li resistor R113 plays ob lub luag haujlwm. r110 tuaj yeem ua me me, mus txog 100 ohms tuaj yeem ua tau.