Selezione del dispositivo MOSFET per considerare tutti gli aspetti dei fattori, dal piccolo alla scelta del tipo N o del tipo P, al tipo di pacchetto, dal grande alla tensione del MOSFET, alla resistenza, ecc., i diversi requisiti applicativi variano.Il seguente articolo riassume la selezione del dispositivo MOSFET delle 3 regole principali, credo che dopo aver letto ne avrai molto.
1. Fase uno della selezione del MOSFET di potenza: tubo P o tubo N?
Esistono due tipi di MOSFET di potenza: a canale N e a canale P, nel processo di progettazione del sistema per selezionare il tubo N o il tubo P, per l'applicazione specifica da scegliere, MOSFET a canale N per scegliere il modello, basso costo;MOSFET a canale P per scegliere il modello meno, costo elevato.
Se la tensione sulla connessione del polo S del MOSFET di potenza non è la terra di riferimento del sistema, il canale N richiede un azionamento di alimentazione a terra flottante, un azionamento del trasformatore o un azionamento bootstrap, un complesso di circuiti di azionamento;Il canale P può essere guidato direttamente, guidare in modo semplice.
È necessario considerare principalmente le applicazioni a canale N e a canale P
UN.Computer portatili, desktop e server utilizzati per fornire la ventola di raffreddamento della CPU e del sistema, l'azionamento del motore del sistema di alimentazione della stampante, gli aspirapolvere, i purificatori d'aria, i ventilatori elettrici e il circuito di controllo del motore di altri elettrodomestici, questi sistemi utilizzano la struttura del circuito a ponte intero, ciascun braccio del ponte sul tubo è possibile utilizzare il tubo P, oppure è possibile utilizzare il tubo N.
B.Sistema di comunicazione Sistema di ingresso a 48 V di MOSFET hot plug posizionati nella fascia alta, è possibile utilizzare tubi P, è possibile utilizzare anche tubi N.
C.Circuito di ingresso del computer portatile in serie, svolge il ruolo di connessione anti-inversione e commutazione del carico tra due MOSFET di potenza back-to-back, l'uso della necessità del canale N per controllare la pompa di carica dell'unità integrata interna del chip, l'uso del canale P può essere guidato direttamente.
2. Selezione del tipo di pacco
Tipo di canale MOSFET di potenza per determinare il secondo passaggio per determinare il pacchetto, i principi di selezione del pacchetto sono.
UN.L'aumento della temperatura e la progettazione termica sono i requisiti fondamentali per la selezione del pacchetto
Diverse dimensioni del contenitore hanno diversa resistenza termica e dissipazione di potenza, oltre a considerare le condizioni termiche del sistema e la temperatura ambiente, ad esempio se è presente raffreddamento ad aria, forme e dimensioni del dissipatore di calore, se l'ambiente è chiuso e altri fattori, il principio di base è garantire l'aumento della temperatura del MOSFET di potenza e l'efficienza del sistema, la premessa per selezionare i parametri e il pacchetto MOSFET di potenza più generale.
A volte, a causa di altre condizioni, viene selezionata la necessità di utilizzare più MOSFET in parallelo per risolvere il problema della dissipazione del calore, come nelle applicazioni PFC, controller di motori di veicoli elettrici, sistemi di comunicazione, come le applicazioni di raddrizzamento sincrono secondario dell'alimentatore del modulo. parallelo con più tubi.
Se non è possibile utilizzare la connessione parallela multitubo, oltre a selezionare un MOSFET di potenza con prestazioni migliori, è possibile utilizzare un contenitore di dimensioni maggiori o un nuovo tipo di contenitore, ad esempio, in alcuni alimentatori CA/CC TO220 essere modificato nel pacchetto TO247;in alcuni alimentatori per sistemi di comunicazione viene utilizzato il nuovo contenitore DFN8*8.
B.Limitazione delle dimensioni del sistema
Alcuni sistemi elettronici sono limitati dalle dimensioni del PCB e dall'altezza interna, come il modulo di alimentazione dei sistemi di comunicazione a causa dell'altezza delle restrizioni che di solito utilizzano il pacchetto DFN5 * 6, DFN3 * 3;in alcuni alimentatori ACDC, l'uso di un design ultrasottile o a causa delle limitazioni del guscio, l'assemblaggio dei pin del MOSFET di potenza del pacchetto TO220 direttamente nella radice, l'altezza delle restrizioni non può utilizzare il pacchetto TO247.
Alcuni design ultrasottili piegano direttamente i pin del dispositivo in modo piatto, questo processo di produzione del design diventerà complesso.
Nella progettazione di schede di protezione per batterie al litio di grande capacità, a causa delle restrizioni dimensionali estremamente rigide, la maggior parte ora utilizza un pacchetto CSP a livello di chip per migliorare il più possibile le prestazioni termiche, garantendo al tempo stesso le dimensioni più piccole.
C.Controllo dei costi
All'inizio molti sistemi elettronici utilizzavano il pacchetto plug-in, in questi anni a causa dell'aumento del costo della manodopera, molte aziende hanno iniziato a passare al pacchetto SMD, sebbene il costo di saldatura di SMD rispetto al plug-in sia elevato, ma l'alto grado di automazione della saldatura SMD, il il costo complessivo può ancora essere controllato in un intervallo ragionevole.In alcune applicazioni, come le schede madri e le schede desktop, estremamente sensibili ai costi, vengono solitamente utilizzati i MOSFET di potenza nei contenitori DPAK a causa del basso costo di questo pacchetto.
Pertanto, nella scelta del pacchetto MOSFET di potenza, è necessario combinare lo stile della propria azienda e le caratteristiche del prodotto, tenendo conto dei fattori di cui sopra.
3. Selezionare la resistenza in stato RDSON, nota: non corrente
Molte volte gli ingegneri sono preoccupati per RDSON, poiché RDSON e la perdita di conduzione sono direttamente correlati, minore è l'RDSON, minore è la perdita di conduzione del MOSFET di potenza, maggiore è l'efficienza, minore è l'aumento di temperatura.
Allo stesso modo, gli ingegneri seguono il più possibile il progetto precedente o i componenti esistenti nella libreria dei materiali, poiché l'RDSON del metodo di selezione reale non ha molto da considerare.Quando l'aumento di temperatura del MOSFET di potenza selezionato è troppo basso, per ragioni di costo, passerà a componenti RDSON più grandi;quando l'aumento della temperatura del MOSFET di potenza è troppo elevato, l'efficienza del sistema è bassa, passerà a componenti RDSON più piccoli o, ottimizzando il circuito di azionamento esterno, migliorerà il modo di regolare la dissipazione del calore, ecc.
Se si tratta di un progetto nuovo di zecca, non c'è nessun progetto precedente da seguire, quindi come selezionare il MOSFET di potenza RDSON? Ecco un metodo da presentarti: metodo di distribuzione del consumo energetico.
Quando si progetta un sistema di alimentazione, le condizioni note sono: intervallo di tensione di ingresso, tensione di uscita/corrente di uscita, efficienza, frequenza operativa, tensione di pilotaggio, ovviamente, ci sono altri indicatori tecnici e MOSFET di potenza legati principalmente a questi parametri.I passaggi sono i seguenti.
UN.In base all'intervallo di tensione in ingresso, tensione in uscita/corrente in uscita, efficienza, calcolare la perdita massima del sistema.
B.Perdite spurie del circuito di potenza, perdite statiche dei componenti del circuito non di potenza, perdite statiche dei circuiti integrati e perdite di azionamento. Per fare una stima approssimativa, il valore empirico può rappresentare dal 10% al 15% delle perdite totali.
Se il circuito di alimentazione dispone di un resistore di campionamento della corrente, calcolare il consumo energetico del resistore di campionamento della corrente.Perdita totale meno le perdite di cui sopra, la parte rimanente è la perdita di potenza del dispositivo di potenza, del trasformatore o dell'induttore.
La perdita di potenza rimanente verrà assegnata al dispositivo di potenza e al trasformatore o all'induttore in una certa proporzione e, se non si è sicuri, la distribuzione media in base al numero di componenti, in modo da ottenere la perdita di potenza di ciascun MOSFET.
C.La perdita di potenza del MOSFET viene assegnata alla perdita di commutazione e alla perdita di conduzione in una certa proporzione e, se incerta, la perdita di commutazione e la perdita di conduzione vengono assegnate equamente.
D.In base alla perdita di conduzione del MOSFET e al flusso di corrente RMS, calcolare la resistenza di conduzione massima consentita, questa resistenza è il MOSFET alla temperatura massima di giunzione operativa RDSON.
Scheda tecnica nel MOSFET di potenza RDSON contrassegnato con condizioni di test definite, in diverse condizioni definite hanno valori diversi, la temperatura di test: TJ = 25 ℃, RDSON ha un coefficiente di temperatura positivo, quindi in base alla temperatura di giunzione operativa più alta del MOSFET e Coefficiente di temperatura RDSON, dal valore calcolato RDSON sopra, per ottenere il corrispondente RDSON alla temperatura di 25 ℃.
e.RDSON da 25 ℃ per selezionare il tipo appropriato di MOSFET di potenza, in base ai parametri effettivi del MOSFET RDSON, assetto verso il basso o verso l'alto.
Attraverso i passaggi precedenti, la selezione preliminare del modello del MOSFET di potenza e dei parametri RDSON.
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Orario di pubblicazione: 19 aprile 2022