"MOSFET" waa soo gaabinta Metal Oxide Semicoductor Field Effect Transistor. Waa qalab ka kooban saddex walxood: bir, oxide (SiO2 ama SiN) iyo semiconductor. MOSFET waa mid ka mid ah aaladaha aasaasiga ah ee goobta semiconductor. Haddii ay ku jirto naqshadaynta IC ama codsiyada wareegga heerka guddiga, waa mid aad u ballaaran. Halbeegyada ugu muhiimsan MOSFET waxaa ka mid ah ID, IDM, VGSS, V(BR) DSS, RDS(on), VGS(th), iwm. Ma garanaysaa kuwaas? Shirkadda OLUKEY, sida winsok Taiwanese dhexe-to-dhamaadka sare dhexdhexaad ah iyo korantada hooseMOSFETbixiyaha adeegga wakiilka, wuxuu leeyahay koox asaasi ah oo leh ku dhawaad 20 sano oo waayo-aragnimo ah si ay si faahfaahsan kuugu sharaxaan cabbirrada kala duwan ee MOSFET!
Sharaxaada macnaha xuduudaha MOSFET
1. Xadka xad dhaafka ah:
Aqoonsiga: Isha biya-mareenka ugu sarreeya. Waxa ay tilmaamaysaa inta ugu badan ee hadda la oggol yahay in uu dhex maro bullaacadaha iyo isha marka saamaynta goobuhu uu si caadi ah u shaqeeyo. Awooda hadda shaqaynaysa ee transistor-ka saamaynta goobta waa in aanu dhaafin aqoonsiga. Halbeeggani wuu yaraanayaa marka heerkulka isgoysyadu kordho.
IDM: Ilaha qulqulka ugu badan ee garaaca wadnaha. Halbeeggani wuu yaraan doonaa marka heerkulka isgoysku kordho, taasoo ka tarjumaysa iska caabbinta saamaynta waxayna sidoo kale la xiriirtaa wakhtiga garaaca wadnaha. Haddii cabbirkan uu aad u yar yahay, nidaamku waxa laga yaabaa in uu khatar ugu jiro in hadda la jebiyo inta lagu jiro tijaabada OCP.
PD: Awoodda ugu badan ayaa meesha ka baxday. Waxay tilmaamaysaa kala firdhinta ugu badan ee isha biyo-mareenka ee la oggol yahay iyada oo aan la xumayn waxqabadka transistor-ka saamaynta goobta. Marka la isticmaalo, isticmaalka awoodda dhabta ah ee FET waa in uu ka yaraada ta PDSM oo uu ka tago xad gaar ah. Halbeeggani guud ahaan wuu yaraadaa marka heerkulka isgoysku kordho
VDSS: Isha ugu badan ee biyo-mareenka adkaysiga Qulqulka isha bulaacada marka qulqulka qulqulaya qulqulaya uu gaaro qiime gaar ah (si xoog leh u koraya) hoostiisa heerkul gaar ah iyo wareeg gaaban oo isha irridda ah. Korontada isha biyo-mareenka ah ee kiiskan waxa sidoo kale loo yaqaan danab burburka avalanche. VDSS waxa ay leedahay isku xidhka heerkulka togan. At -50°C, VDSS waa ku dhawaad 90% taas oo ah 25°C. Sababo la xiriira gunnada sida caadiga ah looga tago wax soo saarka caadiga ah, koronta burburka avalanche ee MOSFET ayaa had iyo jeer ka weyn tamarta la qiimeeyo.
OLUKEYTalooyin diirimaad leh: Si loo hubiyo isku halaynta badeecada, xaaladaha shaqada ee ugu xun, waxaa lagu talinayaa in korantada shaqadu aanay dhaafin 80 ~ 90% qiimaha la qiimeeyay.
VGSS: Ilaha ugu sarreeya ee u adkeysiga korantada. Waxa ay tilmaamaysaa qiimaha VGS marka soo noqnoqda ee u dhexeeya albaabka iyo isha uu bilaabo inuu kordho. Ka gudubka qiimaha danabku waxay sababi doontaa burburka dielectric ee lakabka oxide gate, kaas oo ah burbur iyo burbur aan laga noqosho lahayn.
TJ: Heerkulka shaqada ee ugu badan Inta badan waa 150 ℃ ama 175 ℃. Marka la eego shuruudaha shaqada ee naqshadaynta qalabka, waxaa lagama maarmaan ah in laga fogaado in ka badan heerkulkan oo ka tago xad gaar ah.
TSTG: kala duwanaanta heerkulka kaydinta
Labadan xuduud, TJ iyo TSTG, waxay cabbirayaan kala duwanaanshaha heerkulka is-goysyada ee loo oggol yahay goobta shaqada iyo kaydinta aaladda. Heerkulkan kala duwan ayaa loo dejiyay inuu buuxiyo shuruudaha nolosha ugu yar ee qalabka. Haddii qalabku la xaqiijiyo inuu ku shaqaynayo inta u dhaxaysa heerkulkan, nolosheeda shaqadu aad bay u dheerayn doontaa.
2. Halbeegyada taagan
Xaaladaha tijaabada MOSFET guud ahaan waa 2.5V, 4.5V, iyo 10V.
V(BR) DSS: danab jabinta il-biyoodka. Waxa ay tilmaamaysaa ugu badnaan taranta il-biyoodka in taransistor-ka saamaynta goobuhu uu u adkeysan karo marka danabka il-baabeedka VGS uu yahay 0. Tani waa xaddidaad xaddidan, iyo korantada shaqaynaysa ee lagu dabaqayo taransistor-ka saamaynta goobta waa in uu ka yaraado V(BR) DSS. Waxay leedahay astaamo heerkul wanaagsan. Sidaa darteed, qiimaha cabbirkan hoos yimaada xaaladaha heerkulka hooseeya waa in loo qaataa tixgelin badbaado ah.
△V(BR)DSS/△Tj: Heerkulka isku xidha danabka burburka isha, guud ahaan 0.1V/℃
RDS(daran): Marka la eego xaaladaha qaarkood ee VGS (sida caadiga ah 10V), heerkulka isgoysyada iyo qulqulka hadda jira, iska caabbinta ugu badan ee u dhaxaysa qulqulka iyo isha marka MOSFET la shido. Waa halbeeg aad u muhiim ah oo go'aamiya awoodda la isticmaalo marka MOSFET la shido. Halbeeggani guud ahaan wuu kordhaa marka heerkulka isgoysyadu kordho. Sidaa darteed, qiimaha halbeeggan heerkulka shaqada ee ugu sarreeya waa in loo adeegsadaa xisaabinta khasaaraha iyo hoos u dhaca danab.
VGS(th): danab shid (korontada xadka). Marka korantada kontoroolka albaabka dibadda ee VGS uu dhaafo VGS(th), lakabyada rogashada dusha sare ee bulaacada iyo gobollada isha waxay sameeyaan kanaal isku xiran. Codsiyada, danabka albaabka marka aqoonsiga uu la mid yahay 1 mA ee hoos yimaada qulqulka wareegga gaaban waxaa badanaa loo yaqaannaa danabka shid. Halbeeggani guud ahaan wuu yaraanayaa marka heerkulka isgoysyadu kordho
IDSS: saturated-source current, il-biyoodka hadda jira marka danabka albaabka VGS=0 iyo VDS ay yihiin qiimo gaar ah. Guud ahaan heerka microamp
IGSS: gate-source drive hadda ama gadaal gadaal. Mar haddii is-hortaagga MOSFET uu aad u weyn yahay, IGSS guud ahaan waa heerka nanoamp.
3. Halbeegyada firfircoon
gfs: transconductance. Waxay tilmaamaysaa saamiga isbeddelka hadda jira ee wax soo saarka biya-mareenka iyo isbeddelka tamarta-saldhigga. Waa cabbirka awoodda korantada isha-albaabka si loo xakameeyo qulqulka qulqulka hadda. Fadlan eeg jaantuska xiriirka kala wareejinta gfs iyo VGS.
Qg: Wadarta awoodda dallacaadda albaabka MOSFET waa qalab wadista nooca danabka ah. Habka wadista waa habka aasaasida danab albaabka. Tan waxaa lagu gaaraa in lagu dallaco awoodda u dhexeysa isha iridda iyo biya-mareenka iridda. Dhanka hoose ayaa si faahfaahsan looga hadli doonaa.
Qgs: Awood ku dallaca isha Iridda
Qgd: Kharashka albaabka-ilaa-biyoodka (iyada oo la tixgelinayo saamaynta Miller). MOSFET waa qalab wadista nooca danabka ah. Habka wadista waa habka aasaasida danab albaabka. Tan waxaa lagu gaaraa in lagu dallaco awoodda u dhexeysa isha iridda iyo biya-mareenka iridda.
Td(on): wakhtiga dib u dhigista. Waqtiga laga bilaabo marka korontadu kor u kacdo 10% ilaa VDS ay hoos ugu dhacdo 90% baaxaddeeda
Tr: wakhtiga kor u kaca, wakhtiga danabka wax soo saarka VDS uu hoos uga dhaco 90% ilaa 10% baaxadiisa
Td(off): Waqtiga dib u dhigista daminta, waqtiga laga bilaabo marka korantada wax gelinta ay hoos u dhacdo 90% ilaa marka VDS ay kor u kacdo 10% ee danabkeeda
Tf: Wakhtiga dayrta, wakhtiga korantada wax-soo-saarka VDS uu kor uga kaco 10% ilaa 90% baaxaddeeda
Ciss: Awood-gelinta wax-soo-gelinta, wareeg-gaaban marin-biyoodka iyo isha, oo ku cabbir awoodda u dhaxaysa albaabka iyo isha isha AC. Ciss= CGD + CGS (CDS gaaban wareegga gaaban). Waxay saameyn toos ah ku leedahay daah-furka iyo daminta qalabka.
Qiimaha: Awoodda wax-soo-saarka, wareeg gaabin albaabka iyo isha, oo ku cabbir awoodda u dhaxaysa bullaacadaha iyo isha isha ac. Coss = CDS +CGD
Crss: Awood gudbinta beddelka Iyada oo isha ku xidhan dhulka, awoodda la qiyaasay ee u dhaxaysa bullaacadaha iyo albaabka Crss=CGD. Mid ka mid ah halbeegyada muhiimka ah ee furayaasha ayaa ah wakhtiga kor u kaca iyo dayrta. Crss=CGD
Awooda interelectrode-ka iyo awooda MOSFET ee MOSFET waxay u qaybsantaa awood galinta, awooda wax soo saarka iyo awooda jawaab celinta ee soosaarayaasha badankooda. Qiimaha la soo xigtay waxaa loogu talagalay korantada qulqulka-ilaa-source go'an. Awoodahani way is beddelaan marka korantada isha-biyoodku is beddesho, iyo qiimaha awooddu waxay leedahay saameyn xaddidan. Qiimaha awoodda wax gelinta ayaa kaliya siinaysa tilmaame qiyaas ah ku dallacaadda uu u baahan yahay wareegga darawalku, halka macluumaadka dallacaadda iriddu ay faa'iido badan leedahay. Waxay tilmaamaysaa xadiga tamarta ay tahay in albaabku dallaco si uu u gaadho danab gaar ah oo albaab-ilaa-ilo ah.
4. Halbeegyada sifada burburka Avalanche
Halbeegga sifada burburka barafku waa tusaha awoodda MOSFET ee u adkeysiga korontadda ka jirta gobolka maqan. Haddii danabku uu dhaafo tamarta xadka ilaha biya-mareenka, qalabku waxa uu ku jiri doonaa xaalad baraf ah.
EAS: Hal garaaca garaaca wadnaha burburka tamar. Kani waa halbeeg xaddidan, oo muujinaya tamarta burburka baraf-beelka ugu badan ee MOSFET ay u adkeysan karto.
IAR: baraf hadda jira
DHAGTA: Tamarta Burburka Qulqulka Soo noqnoqda
5. In vivo diode cabbiraha
IS: Hadda ugu badnaan taayirrada xorta ah oo joogto ah (laga bilaabo isha)
ISM: garaaca garaaca wadnaha ugu badnaan (laga bilaabo isha)
VSD: hoos u dhaca danabka hore
Trr: dib u celi wakhtiga soo kabashada
Qrr: Dib u soo kabashada kharashka
Ton: Waqtiga gudbinta hore. (Asal ahaan dayac)
MOSFET wakhtiga shid iyo qeexida wakhtiga daminta
Inta lagu jiro habka codsiga, sifooyinka soo socda ayaa badanaa loo baahan yahay in la tixgeliyo:
1. Sifooyinka isku xidhka heerkulka wanaagsan ee V (BR) DSS. Dabeecaddan, oo ka duwan qalabka laba-cirifoodka, ayaa ka dhigaysa kuwo la isku halleyn karo marka heerkulka hawlgalka caadiga ahi uu kordho. Laakiin sidoo kale waxaad u baahan tahay inaad fiiro gaar ah u yeelato isku halaynta inta lagu jiro qabowga heerkulka hooseeya.
2. Sifooyinka isku xidhka heerkulka xun ee V(GS) th. Awoodda marinka albaabka ayaa hoos u dhici doonta ilaa xad marka heerkulka isgoysku uu kordho. Shucaaca qaar ayaa sidoo kale hoos u dhigi doona awoodda heerkan, laga yaabee xitaa in ka hooseeya 0 suurtagal. Habkani wuxuu u baahan yahay injineerada inay fiiro gaar ah u yeeshaan faragelinta iyo kicinta beenta ah ee MOSFET-yada xaaladahan, gaar ahaan codsiyada MOSFET ee leh awoodaha ugu hooseeya. Sifadaas awgeed, waxaa mararka qaarkood lagama maarmaan ah in la naqshadeeyo awoodda ka baxsan-voltage-ka ee darawalka albaabka si qiime xun (oo loola jeedo nooca N-nooca, nooca P iyo wixii la mid ah) si looga fogaado faragelinta iyo kicinta beenta ah.
3. Tilmaamaha isku-dhafka heerkulka wanaagsan ee VDSon/RDSo. Dabeecadda in VDSon/RDSon ay kordho wax yar marka heerkulka isgoysku uu kordho ayaa suurtogal ka dhigaya in si toos ah MOSFET-yada loo isticmaalo. Aaladaha laba-cirifoodka ah ayaa ka soo horjeeda arrintan, sidaa darteed isticmaalkooda barbar socda ayaa noqda mid adag. RDSon sidoo kale wax yar ayuu kordhin doonaa marka aqoonsiga uu kordho. Sifadan iyo sifooyinka heerkulka togan ee isgoysyada iyo dusha RDSon waxay awood u siinaysaa MOSFET inay ka fogaato burburka labaad sida aaladaha laba-cirifoodka ah. Si kastaba ha ahaatee, waa in la ogaadaa in saameynta sifadani ay tahay mid xadidan. Marka loo isticmaalo isbarbar-dhig, jiid-jiid ama codsiyo kale, gabi ahaanba kuma tiirsanaan kartid is-xakamaynta habkan. Qaar ka mid ah tallaabooyinka aasaasiga ah ayaa weli loo baahan yahay. Dabeecaddani waxay sidoo kale sharxaysaa in khasaaruhu uu sii weynaado heerkulka sare. Sidaa darteed, fiiro gaar ah waa in la bixiyaa xulashada xuduudaha marka la xisaabinayo khasaaraha.
4. Sifooyinka is-bahaysiga heerkulka taban ee aqoonsiga, fahamka halbeegyada MOSFET iyo sifooyinkeeda aqoonsiga ayaa si weyn hoos ugu dhici doona marka heerkulka isgoysku uu kordho. Dabeecaddani waxay inta badan lagama maarmaan ka dhigtaa in la tixgeliyo cabbirkeeda aqoonsiga heerkulka sare inta lagu jiro naqshadeynta.
5. Tilmaamaha isku-xidhka heerkulka xun ee awoodda baraf-beelka IER/EAS. Kadib marka heerkulka isgoysku kordho, inkastoo MOSFET ay yeelan doonto V(BR) DSS ka weyn, waa in la ogaadaa in EAS si weyn loo dhimi doono. Taasi waa in la yiraahdo, awoodda ay u leedahay in ay u adkeyso duufaannada hoos yimaada xaaladaha heerkulka sare ayaa aad u daciif ah marka loo eego heerkulka caadiga ah.
6. Kartida wax-qabadka iyo soo-kabashada dib-u-soo-kabashada diode-ka dulin ee MOSFET kama fiicna kuwa diode-yada caadiga ah. Lama filayo in loo isticmaalo sida sideha ugu weyn ee hadda jira ee loop ee naqshadeynta. Diodes-ka xannibaadda ayaa inta badan si isdaba joog ah loogu xidhaa si ay u baabi'iyaan diodes-yada dulin ee jidhka ku jira, iyo daaydhyo isbarbar socda oo dheeraad ah ayaa loo isticmaalaa si loo sameeyo sidaha korantada wareegga. Si kastaba ha ahaatee, waxaa loo tixgelin karaa sida gudbiye kiiska ku-talagalka muddada-gaaban ama qaar ka mid ah shuruudaha yaryar ee hadda jira sida hagaajinta isku-dhafka ah.
7. Korodhka degdega ah ee suurtogalka biya-mareenada waxay sababi kartaa kicinta albaabka waditaanka, markaa suurtogalnimadan waxay u baahan tahay in lagu tixgeliyo codsiyada dVDS/dt ee waaweyn (wareeg-wareejin degdeg ah oo sarreeya).
Waqtiga boostada: Dec-13-2023
