"MOSFET" हे मेटल ऑक्साइड सेमीकोडक्टर फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टरचे संक्षिप्त रूप आहे. धातू, ऑक्साईड (SiO2 किंवा SiN) आणि सेमीकंडक्टर: हे तीन पदार्थांचे बनलेले उपकरण आहे. MOSFET हे अर्धसंवाहक क्षेत्रातील सर्वात मूलभूत उपकरणांपैकी एक आहे. ते IC डिझाइनमध्ये असो किंवा बोर्ड-स्तरीय सर्किट ऍप्लिकेशन्समध्ये असो, ते खूप विस्तृत आहे. MOSFET च्या मुख्य पॅरामीटर्समध्ये ID, IDM, VGSS, V(BR)DSS, RDS(चालू), VGS(th), इ. तुम्हाला हे माहित आहे का? OLUKEY कंपनी, एक winsok तैवानच्या मिड-टू-हाय-एंड मध्यम आणि कमी-व्होल्टेज म्हणूनMOSFETएजंट सेवा प्रदात्याकडे MOSFET चे विविध पॅरामीटर्स तपशीलवार समजावून सांगण्यासाठी जवळपास 20 वर्षांचा अनुभव असलेली मुख्य टीम आहे!
MOSFET पॅरामीटर्सच्या अर्थाचे वर्णन
1. अत्यंत मापदंड:
ID: कमाल ड्रेन-स्रोत वर्तमान. जेव्हा फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टर सामान्यपणे कार्य करत असेल तेव्हा ते ड्रेन आणि स्त्रोत दरम्यान जाण्यासाठी परवानगी असलेल्या जास्तीत जास्त प्रवाहाचा संदर्भ देते. फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टरचे ऑपरेटिंग वर्तमान आयडी पेक्षा जास्त नसावे. जंक्शन तापमान वाढते म्हणून हे पॅरामीटर कमी होते.
IDM: कमाल स्पंदित ड्रेन-स्रोत प्रवाह. जंक्शन तापमान वाढल्याने हे पॅरामीटर कमी होईल, प्रभाव प्रतिकार दर्शविते आणि नाडी वेळेशी देखील संबंधित आहे. जर हे पॅरामीटर खूप लहान असेल तर, OCP चाचणी दरम्यान सिस्टमला विद्युत प्रवाहाने खंडित होण्याचा धोका असू शकतो.
PD: कमाल शक्ती नष्ट. हे फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टरचे कार्यप्रदर्शन खराब न करता परवानगी दिलेल्या जास्तीत जास्त ड्रेन-स्रोत पॉवर डिसिपेशनचा संदर्भ देते. वापरताना, FET चा वास्तविक वीज वापर PDSM पेक्षा कमी असावा आणि विशिष्ट फरक सोडला पाहिजे. जंक्शन तापमान वाढते म्हणून हे पॅरामीटर सामान्यतः कमी होते
VDSS: जास्तीत जास्त ड्रेन-स्रोत व्होल्टेजचा सामना करू शकतो. ड्रेन-स्रोत व्होल्टेज जेव्हा वाहते ड्रेन करंट विशिष्ट तापमान आणि गेट-स्रोत शॉर्ट सर्किट अंतर्गत विशिष्ट मूल्यापर्यंत पोहोचते (तीव्र वाढ होते). या प्रकरणात ड्रेन-स्रोत व्होल्टेजला हिमस्खलन ब्रेकडाउन व्होल्टेज देखील म्हणतात. VDSS मध्ये सकारात्मक तापमान गुणांक आहे. -50°C वर, VDSS 25°C वर अंदाजे 90% आहे. सामान्य उत्पादनामध्ये सामान्यतः सोडलेल्या भत्त्यामुळे, MOSFET चे हिमस्खलन ब्रेकडाउन व्होल्टेज नेहमी नाममात्र रेट केलेल्या व्होल्टेजपेक्षा जास्त असते.
ओलुकेउबदार टिपा: उत्पादनाची विश्वासार्हता सुनिश्चित करण्यासाठी, सर्वात वाईट कामकाजाच्या परिस्थितीत, अशी शिफारस केली जाते की कार्यरत व्होल्टेज रेट केलेल्या मूल्याच्या 80-90% पेक्षा जास्त नसावे.
VGSS: कमाल गेट-स्रोत व्होल्टेजचा सामना करू शकतो. जेव्हा गेट आणि स्त्रोत यांच्यातील रिव्हर्स करंट झपाट्याने वाढू लागतो तेव्हा ते VGS मूल्याचा संदर्भ देते. हे व्होल्टेज मूल्य ओलांडल्याने गेट ऑक्साईड लेयरचे डायलेक्ट्रिक ब्रेकडाउन होईल, जे एक विनाशकारी आणि अपरिवर्तनीय ब्रेकडाउन आहे.
TJ: कमाल ऑपरेटिंग जंक्शन तापमान. हे सहसा 150℃ किंवा 175℃ असते. डिव्हाइस डिझाइनच्या कामकाजाच्या परिस्थितीत, हे तापमान ओलांडणे टाळणे आणि विशिष्ट फरक सोडणे आवश्यक आहे.
TSTG: स्टोरेज तापमान श्रेणी
हे दोन पॅरामीटर्स, TJ आणि TSTG, डिव्हाइसच्या कार्य आणि स्टोरेज वातावरणाद्वारे अनुमत जंक्शन तापमान श्रेणी कॅलिब्रेट करतात. ही तापमान श्रेणी डिव्हाइसच्या किमान ऑपरेटिंग जीवन आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी सेट केली आहे. या तापमानाच्या मर्यादेत उपकरण चालवण्याची खात्री केल्यास, त्याचे कार्य आयुष्य मोठ्या प्रमाणात वाढवले जाईल.
2. स्थिर पॅरामीटर्स
MOSFET चाचणी परिस्थिती साधारणपणे 2.5V, 4.5V आणि 10V असतात.
V(BR)DSS: ड्रेन-स्रोत ब्रेकडाउन व्होल्टेज. हे गेट-सोर्स व्होल्टेज VGS 0 असताना फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टर सहन करू शकणाऱ्या जास्तीत जास्त ड्रेन-स्रोत व्होल्टेजचा संदर्भ देते. हे मर्यादित पॅरामीटर आहे आणि फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टरवर लागू केलेले ऑपरेटिंग व्होल्टेज V(BR) पेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे. डीएसएस. त्यात सकारात्मक तापमान वैशिष्ट्ये आहेत. म्हणून, कमी तापमानाच्या परिस्थितीत या पॅरामीटरचे मूल्य सुरक्षा विचारात घेतले पाहिजे.
△V(BR)DSS/△Tj: ड्रेन-स्रोत ब्रेकडाउन व्होल्टेजचे तापमान गुणांक, सामान्यतः 0.1V/℃
RDS(चालू): VGS (सामान्यत: 10V), जंक्शन तापमान आणि ड्रेन करंटच्या काही परिस्थितींमध्ये, MOSFET चालू असताना ड्रेन आणि स्त्रोत यांच्यातील कमाल प्रतिकार. हे एक अतिशय महत्त्वाचे पॅरामीटर आहे जे MOSFET चालू असताना वापरण्यात येणारी वीज निर्धारित करते. जंक्शन तापमान वाढते म्हणून हे पॅरामीटर सामान्यतः वाढते. म्हणून, हानी आणि व्होल्टेज ड्रॉपच्या गणनेसाठी सर्वोच्च ऑपरेटिंग जंक्शन तापमानावरील या पॅरामीटरचे मूल्य वापरले पाहिजे.
VGS(th): टर्न-ऑन व्होल्टेज (थ्रेशोल्ड व्होल्टेज). जेव्हा बाह्य गेट कंट्रोल व्होल्टेज VGS VGS(th) ओलांडते, तेव्हा ड्रेन आणि स्त्रोत क्षेत्रांचे पृष्ठभाग उलटे स्तर जोडलेले चॅनेल तयार करतात. ॲप्लिकेशन्समध्ये, ड्रेन शॉर्ट-सर्किट स्थितीत आयडी 1 mA च्या समान असताना गेट व्होल्टेजला अनेकदा टर्न-ऑन व्होल्टेज म्हणतात. जंक्शन तापमान वाढते म्हणून हे पॅरामीटर सामान्यतः कमी होते
IDSS: संतृप्त ड्रेन-स्रोत करंट, ड्रेन-स्रोत प्रवाह जेव्हा गेट व्होल्टेज VGS=0 आणि VDS एक निश्चित मूल्य असते. साधारणपणे मायक्रोएम्प स्तरावर
IGSS: गेट-सोर्स ड्राइव्ह करंट किंवा रिव्हर्स करंट. MOSFET इनपुट प्रतिबाधा खूप मोठा असल्याने, IGSS सामान्यतः nanoamp स्तरावर आहे.
3. डायनॅमिक पॅरामीटर्स
gfs: transconductance. हे ड्रेन आउटपुट करंटमधील बदल आणि गेट-स्रोत व्होल्टेजमधील बदलाच्या गुणोत्तराचा संदर्भ देते. हे ड्रेन करंट नियंत्रित करण्यासाठी गेट-स्रोत व्होल्टेजच्या क्षमतेचे मोजमाप आहे. कृपया gfs आणि VGS मधील हस्तांतरण संबंधासाठी चार्ट पहा.
Qg: एकूण गेट चार्जिंग क्षमता. MOSFET हे व्होल्टेज-प्रकारचे ड्रायव्हिंग डिव्हाइस आहे. ड्रायव्हिंग प्रक्रिया ही गेट व्होल्टेजची स्थापना प्रक्रिया आहे. गेट सोर्स आणि गेट ड्रेन दरम्यान कॅपेसिटन्स चार्ज करून हे साध्य केले जाते. या पैलूवर खाली तपशीलवार चर्चा केली जाईल.
Qgs: गेट स्रोत चार्जिंग क्षमता
Qgd: गेट-टू-ड्रेन चार्ज (मिलर प्रभाव लक्षात घेऊन). MOSFET हे व्होल्टेज-प्रकारचे ड्रायव्हिंग डिव्हाइस आहे. ड्रायव्हिंग प्रक्रिया ही गेट व्होल्टेजची स्थापना प्रक्रिया आहे. गेट सोर्स आणि गेट ड्रेन दरम्यान कॅपेसिटन्स चार्ज करून हे साध्य केले जाते.
Td(चालू): वहन विलंब वेळ. इनपुट व्होल्टेज 10% पर्यंत वाढल्यापासून VDS त्याच्या मोठेपणाच्या 90% पर्यंत खाली येईपर्यंतचा काळ
Tr: वाढण्याची वेळ, VDS आउटपुट व्होल्टेज त्याच्या मोठेपणाच्या 90% वरून 10% पर्यंत खाली येण्याची वेळ
Td(बंद): टर्न-ऑफ विलंब वेळ, इनपुट व्होल्टेज 90% पर्यंत घसरते तेव्हापासून ते VDS त्याच्या टर्न-ऑफ व्होल्टेजच्या 10% पर्यंत वाढते.
Tf: फॉल टाईम, आउटपुट व्होल्टेज VDS ची वेळ त्याच्या मोठेपणाच्या 10% वरून 90% पर्यंत वाढण्याची वेळ
Ciss: इनपुट कॅपॅसिटन्स, ड्रेन आणि स्त्रोत शॉर्ट-सर्किट करा आणि AC सिग्नलसह गेट आणि स्त्रोत यांच्यामधील कॅपेसिटन्स मोजा. Ciss = CGD + CGS (CDS शॉर्ट सर्किट). याचा थेट परिणाम डिव्हाइसच्या चालू आणि बंद होण्याच्या विलंबांवर होतो.
कॉस: आउटपुट कॅपॅसिटन्स, गेट आणि स्त्रोत शॉर्ट सर्किट करा आणि AC सिग्नलसह ड्रेन आणि स्त्रोत यांच्यामधील कॅपेसिटन्स मोजा. कॉस = CDS + CGD
Crss: रिव्हर्स ट्रान्समिशन कॅपेसिटन्स. जमिनीशी जोडलेल्या स्त्रोतासह, ड्रेन आणि गेट दरम्यान मोजलेली कॅपेसिटन्स Crss=CGD. स्विचेससाठी महत्त्वाच्या पॅरामीटर्सपैकी एक म्हणजे उदय आणि पडण्याची वेळ. Crss=CGD
MOSFET चे इंटरइलेक्ट्रोड कॅपेसिटन्स आणि MOSFET प्रेरित कॅपेसिटन्स बहुतेक उत्पादकांद्वारे इनपुट कॅपेसिटन्स, आउटपुट कॅपेसिटन्स आणि फीडबॅक कॅपेसिटन्समध्ये विभागले जातात. उद्धृत केलेली मूल्ये निश्चित ड्रेन-टू-सोर्स व्होल्टेजसाठी आहेत. ड्रेन-स्रोत व्होल्टेज बदलल्यामुळे या कॅपेसिटन्स बदलतात आणि कॅपेसिटन्सच्या मूल्यावर मर्यादित प्रभाव असतो. इनपुट कॅपेसिटन्स मूल्य फक्त ड्रायव्हर सर्किटला आवश्यक असलेल्या चार्जिंगचे अंदाजे संकेत देते, तर गेट चार्जिंग माहिती अधिक उपयुक्त आहे. विशिष्ट गेट-टू-सोर्स व्होल्टेजपर्यंत पोहोचण्यासाठी गेटने किती ऊर्जा चार्ज करावी हे ते सूचित करते.
4. हिमस्खलन ब्रेकडाउन वैशिष्ट्यपूर्ण मापदंड
हिमस्खलन विघटन वैशिष्ट्यपूर्ण पॅरामीटर ऑफ स्टेटमध्ये ओव्हरव्होल्टेजचा सामना करण्याच्या MOSFET च्या क्षमतेचे सूचक आहे. जर व्होल्टेज ड्रेन-स्रोत मर्यादा व्होल्टेजपेक्षा जास्त असेल, तर डिव्हाइस हिमस्खलन स्थितीत असेल.
EAS: सिंगल पल्स हिमस्खलन ब्रेकडाउन ऊर्जा. हे मर्यादा मापदंड आहे, जे MOSFET सहन करू शकणारी कमाल हिमस्खलन ब्रेकडाउन उर्जा दर्शवते.
IAR: हिमस्खलन प्रवाह
कान: वारंवार हिमस्खलन ब्रेकडाउन ऊर्जा
5. विवो डायोड पॅरामीटर्समध्ये
IS: सतत कमाल फ्रीव्हीलिंग करंट (स्रोत पासून)
ISM: पल्स कमाल फ्रीव्हीलिंग करंट (स्रोत पासून)
व्हीएसडी: फॉरवर्ड व्होल्टेज ड्रॉप
Trr: रिव्हर्स रिकव्हरी वेळ
Qrr: रिव्हर्स चार्ज रिकव्हरी
टन: पुढे वहन वेळ. (मुळात नगण्य)
MOSFET टर्न-ऑन वेळ आणि टर्न-ऑफ वेळ व्याख्या
अर्ज प्रक्रियेदरम्यान, खालील वैशिष्ट्ये विचारात घेणे आवश्यक आहे:
1. V (BR) DSS चे सकारात्मक तापमान गुणांक वैशिष्ट्ये. हे वैशिष्ट्य, जे द्विध्रुवीय उपकरणांपेक्षा वेगळे आहे, त्यांना अधिक विश्वासार्ह बनवते कारण सामान्य ऑपरेटिंग तापमान वाढते. परंतु कमी-तापमानाची थंडी सुरू असताना आपल्याला त्याच्या विश्वासार्हतेकडे देखील लक्ष देणे आवश्यक आहे.
2. V(GS)th ची नकारात्मक तापमान गुणांक वैशिष्ट्ये. जंक्शन तापमान वाढल्याने गेट थ्रेशोल्ड संभाव्यता काही प्रमाणात कमी होईल. काही किरणोत्सर्गामुळे ही थ्रेशोल्ड क्षमता देखील कमी होईल, शक्यतो 0 संभाव्यतेपेक्षाही कमी. या वैशिष्ट्यासाठी अभियंत्यांनी या परिस्थितींमध्ये MOSFETs च्या हस्तक्षेप आणि खोट्या ट्रिगरिंगकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे, विशेषत: कमी थ्रेशोल्ड क्षमता असलेल्या MOSFET अनुप्रयोगांसाठी. या वैशिष्ट्यामुळे, हस्तक्षेप आणि चुकीचे ट्रिगरिंग टाळण्यासाठी गेट ड्रायव्हरची ऑफ-व्होल्टेज क्षमता नकारात्मक मूल्यावर (एन-टाइप, पी-टाइप आणि याप्रमाणे) डिझाइन करणे कधीकधी आवश्यक असते.
3.VDSon/RDSo चे सकारात्मक तापमान गुणांक वैशिष्ट्ये. जंक्शन तापमान वाढल्याने VDSon/RDSon किंचित वाढते हे वैशिष्ट्य MOSFETs थेट समांतर वापरणे शक्य करते. द्विध्रुवीय उपकरणे या संदर्भात अगदी उलट आहेत, म्हणून त्यांचा समांतर वापर करणे खूप क्लिष्ट होते. आयडी वाढल्याने RDSon देखील किंचित वाढेल. हे वैशिष्ट्य आणि जंक्शन आणि पृष्ठभाग RDSon चे सकारात्मक तापमान वैशिष्ट्ये द्विध्रुवीय उपकरणांप्रमाणे दुय्यम बिघाड टाळण्यासाठी MOSFET ला सक्षम करतात. तथापि, हे लक्षात घ्यावे की या वैशिष्ट्याचा प्रभाव खूपच मर्यादित आहे. समांतर, पुश-पुल किंवा इतर ॲप्लिकेशन्समध्ये वापरल्यास, तुम्ही या वैशिष्ट्याच्या स्व-नियमनवर पूर्णपणे विसंबून राहू शकत नाही. अजूनही काही मूलभूत उपाययोजनांची गरज आहे. हे वैशिष्ट्य हे देखील स्पष्ट करते की उच्च तापमानात वहन हानी मोठ्या प्रमाणात होते. म्हणून, नुकसानाची गणना करताना पॅरामीटर्सच्या निवडीकडे विशेष लक्ष दिले पाहिजे.
4. जंक्शन तापमान वाढल्यामुळे आयडीची नकारात्मक तापमान गुणांक वैशिष्ट्ये, MOSFET पॅरामीटर्स आणि त्याची मुख्य वैशिष्ट्ये ओळखणे लक्षणीयरीत्या कमी होईल. हे वैशिष्ट्य डिझाइन दरम्यान उच्च तापमानात त्याच्या आयडी पॅरामीटर्सचा विचार करणे आवश्यक बनवते.
5. हिमस्खलन क्षमता IER/EAS चे नकारात्मक तापमान गुणांक वैशिष्ट्ये. जंक्शन तापमान वाढल्यानंतर, जरी MOSFET मध्ये मोठा V(BR)DSS असेल, हे लक्षात घ्यावे की EAS लक्षणीयरीत्या कमी होईल. म्हणजेच उच्च तापमानाच्या परिस्थितीत हिमस्खलनाचा सामना करण्याची त्याची क्षमता सामान्य तापमानापेक्षा खूपच कमकुवत असते.
6. MOSFET मधील परजीवी डायोडची वहन क्षमता आणि रिव्हर्स रिकव्हरी परफॉर्मन्स सामान्य डायोडपेक्षा चांगले नाही. डिझाइनमधील लूपमध्ये मुख्य वर्तमान वाहक म्हणून वापरणे अपेक्षित नाही. ब्लॉकिंग डायोड बहुतेक वेळा शरीरातील परजीवी डायोड अवैध करण्यासाठी मालिकेत जोडलेले असतात आणि सर्किट इलेक्ट्रिकल कॅरियर तयार करण्यासाठी अतिरिक्त समांतर डायोड वापरले जातात. तथापि, अल्प-मुदतीच्या वहन किंवा सिंक्रोनस सुधारणेसारख्या काही लहान वर्तमान आवश्यकतांच्या बाबतीत ते वाहक म्हणून मानले जाऊ शकते.
7. ड्रेन पोटेंशिअलच्या जलद वाढीमुळे गेट ड्राईव्हचे खोटे-ट्रिगरिंग होऊ शकते, त्यामुळे मोठ्या dVDS/dt ऍप्लिकेशन्स (उच्च-फ्रिक्वेंसी फास्ट स्विचिंग सर्किट्स) मध्ये या शक्यतेचा विचार करणे आवश्यक आहे.
पोस्ट वेळ: डिसेंबर-13-2023
