Kapacitivnost kapije, otpornost na uključenje i drugi parametri MOSFET-a

I. Kapacitet kapije

Kapacitivnost kapije uglavnom uključuje ulaznu kapacitivnost (Ciss), izlaznu kapacitivnost (Coss) i kapacitet povratnog prijenosa (Crss, također poznat kao Miller kapacitivnost).

 

Ulazni kapacitet (Ciss):

 

DEFINICIJA: Ulazna kapacitivnost je ukupna kapacitivnost između gejta i izvora i drena, a sastoji se od kapacitivnosti izvora gejta (Cgs) i kapacitivnosti drena gejta (Cgd) povezanih paralelno, tj. Ciss = Cgs + Cgd.

 

Funkcija: Ulazna kapacitivnost utiče na brzinu prebacivanja MOSFET-a. Kada se ulazni kapacitet napuni do graničnog napona, uređaj se može uključiti; kada se isprazni do određene vrijednosti, uređaj se može isključiti. Stoga, pogonsko kolo i Ciss imaju direktan utjecaj na kašnjenje uključivanja i isključivanja uređaja.

 

Izlazni kapacitet (Coss):

Definicija: Izlazna kapacitivnost je ukupna kapacitivnost između drena i izvora, a sastoji se od kapacitivnosti drena-izvora (Cds) i kapacitivnosti gejta-drena (Cgd) paralelno, tj. Coss = Cds + Cgd.

 

Uloga: U aplikacijama mekog preklapanja, Coss je vrlo važan jer može uzrokovati rezonanciju u kolu.

 

Kapacitet povratnog prijenosa (Crss):

Definicija: Kapacitivnost obrnutog prijenosa je ekvivalentna kapacitivnosti odvoda gejta (Cgd) i često se naziva Millerovom kapacitivnošću.

 

Uloga: Kapacitivnost povratnog prijenosa je važan parametar za vrijeme uspona i pada prekidača, a također utiče na vrijeme kašnjenja isključivanja. Vrijednost kapacitivnosti se smanjuje kako napon drejn-izvor raste.

II. Otpor na uključivanje (Rds(on))

 

Definicija: On-otpor je otpor između izvora i odvoda MOSFET-a u uključenom stanju pod određenim uslovima (npr. specifična struja curenja, napon gejta i temperatura).

 

Faktori utjecaja: Otpor na uključenje nije fiksna vrijednost, na njega utiče temperatura, što je temperatura viša, veći je Rds(on). Osim toga, što je veći otporni napon, što je deblja unutrašnja struktura MOSFET-a, to je veći odgovarajući otpor na uključenje.

 

 

Važnost: Prilikom projektovanja sklopnog napajanja ili upravljačkog kola, potrebno je uzeti u obzir otpor MOSFET-a, jer će struja koja teče kroz MOSFET trošiti energiju na ovom otporu, a ovaj dio potrošene energije naziva se uključenim. gubitak otpora. Odabir MOSFET-a sa niskim otporom može smanjiti gubitak otpora.

 

Treće, drugi važni parametri

Pored kapacitivnosti gejta i otpora na uključenje, MOSFET ima još neke važne parametre kao što su:

V(BR)DSS (Drain Source Breakdown Voltage):Napon izvora drena pri kojem struja koja teče kroz dren dostiže određenu vrijednost na određenoj temperaturi i sa kratko spojenim izvorom gejta. Iznad ove vrijednosti, cijev se može oštetiti.

 

VGS(th) (granični napon):Napon gejta potreban da izazove stvaranje provodnog kanala između izvora i odvoda. Za standardne N-kanalne MOSFET-ove, VT je oko 3 do 6V.

 

ID (maksimalna kontinuirana struja odvoda):Maksimalna kontinuirana istosmjerna struja koju čip može dozvoliti pri maksimalnoj nazivnoj temperaturi spoja.

 

IDM (maksimalna impulsna struja odvoda):Odražava nivo impulsne struje koju uređaj može podnijeti, pri čemu je impulsna struja mnogo veća od kontinuirane istosmjerne struje.

 

PD (maksimalna disipacija snage):uređaj može raspršiti maksimalnu potrošnju energije.

 

Ukratko, kapacitivnost gejta, on-otpor i drugi parametri MOSFET-a su kritični za njegove performanse i primjenu, te ih je potrebno odabrati i dizajnirati prema specifičnim scenarijima i zahtjevima primjene.