Xirmada MOSFET Xulashada Tuubada iyo Jaantusyada Wareegga

Talaabada ugu horeysa waa in la doortoMOSFET-yada, kuwaas oo ku yimaada laba nooc oo waaweyn: N-channel iyo P-channel. Nidaamyada korantada, MOSFET-yada waxaa loo malayn karaa inay yihiin furayaasha korantada. Marka danab togan lagu daro inta u dhaxaysa albaabka iyo isha N-channel MOSFET, beddelkeedu wuu shaqeeyaa. Inta lagu jiro socodsiinta, hadda wuxuu ku qulquli karaa wareegga ka soo baxa qulqulka ilaa isha. Waxaa jira iska caabin gudaha ah oo u dhexeeya qulqulka iyo isha la yiraahdo on-resistance RDS (ON). Waa in ay caddaato in albaabka MOSFET uu yahay terminal sare oo impedance ah, sidaas darteed korantada ayaa had iyo jeer lagu daraa albaabka. Tani waa iska caabbinta dhulka in albaabku ku xiran yahay jaantuska wareegga ee la soo bandhigay hadhow. Haddii albaabka laga tago isagoo lulman, qalabku uma shaqeyn doono sidii loogu talagalay waxaana laga yaabaa inuu shido ama damiyo daqiiqado aan munaasab ahayn, taasoo keeneysa koronto lumin nidaamka. Marka danabka u dhexeeya isha iyo albaabku uu eber yahay, shiduhu wuu dami oo hadda wuxuu joogsadaa qulqulka aaladda. In kasta oo aaladda meeshan la damiyo, haddana waxa jira wax yar oo hadda jira, oo loo yaqaanno leakage current, ama IDSS.

Tallaabada 1: Dooro N-channel ama P-channel

Tallaabada ugu horreysa ee xulashada qalabka saxda ah ee naqshadeynta waa in la go'aamiyo in la isticmaalo N-channel ama P-channel MOSFET. Codsiga korantada ee caadiga ah, marka MOSFET ay dhulka dhigto oo culeyska lagu xiro korantada jirridda, MOSFET waxay ka dhigan tahay beddelka dhinaca danabka hoose. Ku beddelka dhinaca danabka hoose, N-channelMOSFETwaa in la isticmaalo iyadoo loo eegayo tixgalinta danabka loo baahan yahay si loo damiyo ama loo shido aaladda. Marka MOSFET ay ku xidho baska oo rarku dhulka dhigo, waxa la isticmaalayaa dhinaca danabka sare. MOSFET-ka P-channel waxaa inta badan loo isticmaalaa topology-gan, mar labaadna tixgelinta waditaanka danabka.

Tallaabada 2: Go'aami qiimeynta hadda

Talaabada labaad waa in la doorto qiimaynta MOSFET ee hadda jirta. Iyada oo ku xidhan qaab dhismeedka wareegga, qiimayntan hadda jirta waa inay noqotaa wakhtiga ugu sarreeya ee culaysku u adkeysan karo xaalad kasta. Si la mid ah kiiska danabka, nashqadeeyaha waa inuu xaqiijiyaa in MOSFET-ga la doortay ay u adkeysan karto qiimeyntan hadda jirta, xitaa marka nidaamku uu dhalinayo qulqulka sare. Labada xaaladood ee hadda la tixgaliyay waa qaab joogto ah iyo garaaca garaaca wadnaha. Halbeeggani waxa uu ku salaysan yahay tuubada FDN304P DATASHEET tixraac ahaan iyo cabirrada ayaa lagu muujiyay shaxanka:

Habka socodsiinta joogtada ah, MOSFET waxay ku jirtaa xaalad joogto ah, marka uu hadda si joogto ah ugu dhex socdo aaladda. Wabarrada garaaca wadnaha waa marka ay jirto xaddi badan oo qulqulaya (ama qulqulka qulqulka) ee ku qulqulaya qalabka. Marka la go'aamiyo heerka ugu sarreeya ee xaaladahan, waa arrin si toos ah loo dooranayo qalab u adkeysan kara wakhtigan ugu sarreeya.

Ka dib markaad doorato wakhtiga la qiimeeyay, waa inaad sidoo kale xisaabisaa khasaaraha dabaysha. Ficil ahaan,MOSFETma aha qalabka ugu fiican, sababtoo ah habka korantada waxaa jiri doona khasaaro koronto, oo loo yaqaan 'conduction loss'. MOSFET ee "on" sida iska caabin doorsooma, oo ay go'aamisay qalabka RDS (ON), iyo heerkulka iyo isbeddellada muhiimka ah. Korontada aaladda waxaa laga xisaabin karaa Iload2 x RDS (ON), iyo maadaama iska caabintu ay ku kala duwan tahay heerkulka, kala-baxa korantadu waxay u kala duwan tahay si siman. Mar kasta oo koronta VGS ee lagu dabaqo MOSFET, waa yaraanta RDS (ON) waxay noqon doontaa; Taa beddelkeeda kor u kaca RDS(ON) ayaa noqon doona. Nashqadeeyaha nidaamka, tani waa halka ay ganacsiyadu ka soo galaan ciyaarta iyadoo ku xiran tamarta nidaamka. Naqshadaynta la qaadi karo, way fududahay (oo aad u badan) in la isticmaalo koronto hoose, halka naqshadaha warshadaha, koronto sare loo isticmaali karo. Ogsoonow in iska caabbinta RDS(ON) ay waxyar kor ugu kacdo hadda. Kala duwanaanshaha cabbirrada korantada ee kala duwan ee iska caabiyaha RDS(ON) waxaa laga heli karaa xaashida xogta farsamada ee ay bixiso soo saaraha.

Tallaabada 3: Go'aami shuruudaha kulaylka

Tallaabada xigta ee xulashada MOSFET waa in la xisaabiyo shuruudaha kulaylka ee nidaamka. Nashqadeeyaha waa inuu tixgeliyo laba xaaladood oo kala duwan, kiiskii ugu xumaa iyo kiis run ah. Xisaabinta xaaladda ugu xun ayaa lagula talinayaa sababtoo ah natiijadani waxay bixisaa xad weyn oo badbaado ah waxayna hubisaa in nidaamku aanu fashilmin. Waxa kale oo jira cabbirro lagu ogaanayo xaashida xogta MOSFET; sida caabbinta kulaylka ee u dhaxaysa isku xirka semiconductor ee aaladda baakadeysan iyo deegaanka, iyo heerkulka ugu sarreeya ee isku xirka.

Heerkulka isgoysyada qalabku waxa uu la mid yahay heerkulka deegaanka ugu badan oo lagu daray sheyga caabbinta kulaylka iyo diridda tamarta Laga soo bilaabo isla'egtan awoodda ugu badan ee nidaamka ayaa lagu xallin karaa, taas oo qeexitaankeedu la mid yahay I2 x RDS(ON). Maadaama shaqaaluhu go'aamiyeen wakhtiga ugu badan ee dhex mari doona qalabka, RDS(ON) waxaa loo xisaabin karaa heerkul kala duwan. Waxaa muhiim ah in la ogaado in marka la macaamilayo moodooyinka kulaylka fudud, naqshadeeyuhu waa inuu sidoo kale tixgeliyo awoodda kulaylka ee isku xirka semiconductor / kiis qalab iyo kiiska / deegaanka; ie, waxaa loo baahan yahay in looxa wareegga daabacan iyo baakadu aysan isla markiiba kululayn.

Caadi ahaan, PMOSFET, waxaa jiri doona diode dulin ah, shaqada diode-gu waa in laga hortago isku xirka dib-u-soo-baxa, PMOS, faa'iidada ka jirta NMOS waa in danabkeedu uu noqon karo 0, iyo farqiga danab ee u dhexeeya Voltage DS ma aha wax badan, halka NMOS on shuruud u baahan yahay in VGS ka weyn yahay xadka, taas oo u horseedi doonta in danab kantaroolo waa lama huraan ka weyn danab loo baahan yahay, oo waxaa jiri doona. dhibaato aan loo baahnayn. PMOS waxaa loo doortay inuu noqdo kantaroolka labada codsi ee soo socda:

Heerkulka isgoysyada qalabku waxa uu la mid yahay heerkulka deegaanka ugu badan oo lagu daray sheyga caabbinta kulaylka iyo diridda tamarta Laga soo bilaabo isla'egtan awoodda ugu badan ee nidaamka ayaa lagu xallin karaa, taas oo qeexitaankeedu la mid yahay I2 x RDS(ON). Maadaama nashqadeeyaha uu go'aamiyay xawaaraha ugu badan ee dhex mari doona qalabka, RDS(ON) waxaa loo xisaabin karaa heerkul kala duwan. Waxaa muhiim ah in la ogaado in marka la macaamilayo moodooyinka kulaylka fudud, naqshadeeyuhu waa inuu sidoo kale tixgeliyo awoodda kulaylka ee isku xirka semiconductor / kiis qalab iyo kiiska / deegaanka; ie, waxaa loo baahan yahay in looxa wareegga daabacan iyo baakadu aysan isla markiiba kululayn.

Caadi ahaan, PMOSFET, waxaa jiri doona diode dulin ah, shaqada diode-gu waa in laga hortago isku xirka dib-u-soo-baxa, PMOS, faa'iidada ka jirta NMOS waa in danabkeedu uu noqon karo 0, iyo farqiga danab ee u dhexeeya Voltage DS ma aha wax badan, halka NMOS on shuruud u baahan yahay in VGS ka weyn yahay xadka, taas oo u horseedi doonta in danab kantaroolo waa lama huraan ka weyn danab loo baahan yahay, oo waxaa jiri doona. dhibaato aan loo baahnayn. PMOS waxaa loo doortay inuu noqdo kantaroolka labada codsi ee soo socda:

Marka la eego wareeggan, calaamada kontoroolka PGC ayaa koontaroolaysa in V4.2 ay siiso awoodda P_GPRS iyo in kale. Wareegga, isha iyo terminaalka bullaacadaha kuma xirna gadaal, R110 iyo R113 ayaa jira macnaha R110 albaabka koontaroolka hadda ma aha mid aad u weyn, R113 ayaa xakameynaya albaabka caadiga ah, R113 jiid-ilaa oo sarreeya, sida PMOS , laakiin sidoo kale waxaa loo arki karaa sida jiid-up on signal kontoroolka, marka MCU gudaha biinanka iyo jiid-up, taas oo ah, wax soo saarka ee-furan marka wax soo saarka waa. Daadi-furan, oo aan kaxayn karin PMOS-ka, waqtigan, waxaa lagama maarmaan ah in danab dibadda ah la bixiyo, sidaas darteed resistor R113 wuxuu ciyaaraa laba door. Waxay u baahan doontaa danab dibadda ah si ay u bixiso soo jiidashada, sidaas darteed resistor R113 wuxuu ciyaaraa laba door. r110 wuu ka yarayn karaa, ilaa 100 ohms sidoo kale.