Qalabka semiconductor-ka awoodda ah ayaa si weyn loogu isticmaalaa warshadaha, isticmaalka, militariga iyo meelaha kale, waxayna leeyihiin meel istiraatiiji ah oo sare. Aan eegno sawirka guud ee qalabka korontada sawirka:
Qalabka semiconductor-ka awoodda waxaa loo qaybin karaa nooc buuxa, nooca xakamaynta nudaha iyo nooca aan la xakameyn karin iyadoo loo eegayo heerka xakamaynta calaamadaha wareegga. Ama marka loo eego sifooyinka calaamadaha wareegga wadista, waxa loo qaybin karaa nooca korantada, nooca hadda socda, iwm.
| Kala soocidda | nooca | Qalab koronto oo gaar ah |
| Xakamaynta calaamadaha korantada | Nooca badh-koontarool | SCR |
| Xakameyn buuxda | GTO, GTR, MOSFET, IGBT | |
| Aan la xakamayn karin | Awoodda Diode | |
| Tilmaamaha wadista | Nooca ku shaqeeya korantada | IGBT, MOSFET, SITH |
| Nooca hadda socda | SCR, GTO, GTR | |
| Mowjad calaamadeed oo waxtar leh | Nooca kiciya garaaca garaaca | SCR, GTO |
| Nooca kontoroolka elegtarooniga ah | GTR, MOSFET, IGBT | |
| Xaaladaha ay ka qaybqaataan qalabka elektarooniga ah ee hadda-xambaarsan | qalabka laba-cirifoodka | Power Diode, SCR, GTO, GTR, BSIT, BJT |
| Aaladaha unipolar | MOSFET, FADHIS | |
| Qalab isku dhafan | MCT, IGBT, SITH iyo IGCT |
Aaladaha kala duwan ee korontadu waxay leeyihiin astaamo kala duwan sida danab, awoodda hadda jirta, awoodda impedance, iyo cabbirka. Isticmaalka dhabta ah, qalabka ku haboon ayaa loo baahan yahay in lagu doorto iyadoo loo eegayo meelo iyo baahiyo kala duwan.
Warshadaha semiconductor-ku waxay soo mareen saddex jiil oo isbeddelo maaddo ah tan iyo dhalashadiisa. Ilaa hadda, walxaha semiconductor-ka ugu horreeya ee ay matalaan Si ayaa wali inta badan loo adeegsadaa goobta aaladaha korantada.
| Maaddada semiconductor | Bandgap (eV) | Barta dhalaalka (K) | codsiga ugu weyn | |
| Qalabka semiconductor ee jiilka 1aad | Ge | 1.1 | 1221 | Danab hoose, soo noqnoqoshada hoose, transistors koronto dhexdhexaad ah, sawirqaadayaasha |
| Qalabka semiconductor jiilka 2aad | Si | 0.7 | 1687 | |
| Qalabka semiconductor jiilka 3aad | GAAs | 1.4 | 1511 | Mikrowave, milimitirka aaladaha hirarka, aaladaha iftiimiya iftiinka |
| SiC | 3.05 | 2826 | 1. Heerkulka sare, soo noqnoqoshada sare, aaladaha awooda sare ee shucaaca u adkaysta 2. Buluug, darajo, dareere iftiin-bixiya, leysarka semiconductor | |
| GAN | 3.4 | 1973kii | ||
| AIN | 6.2 | 2470 | ||
| C | 5.5 | 3800 | ||
| ZnO | 3.37 | 2248 | ||
Soo koob sifada aaladaha korontadu maamusho oo si buuxda loo xakameeyay:
| Nooca aaladda | SCR | GTR | MOSFET | IGBT |
| Nooca xakamaynta | Kiciya garaaca garaaca | Xakamaynta hadda | xakamaynta danab | xarunta filimka |
| khadka is-daminta | Xiritaanka isu socodka | qalabka is-damiya | qalabka is-damiya | qalabka is-damiya |
| inta jeer ee shaqada | 1khz | 30kz | 20khz-Mhz | 40khz |
| Awoodda wadista | yar | weyn | yar | yar |
| beddelidda khasaaraha | weyn | weyn | weyn | weyn |
| luminta habdhaqanka | yar | yar | weyn | yar |
| Voltage iyo heerka hadda | 最大 | weyn | ugu yar | dheeraad ah |
| Codsiyada caadiga ah | Kuleylinta soo noqnoqda inta jeer ee dhexdhexaadka ah | Beddelaha soo noqnoqda ee UPS | wareejinta korontada | Beddelaha soo noqnoqda ee UPS |
| qiimaha | ugu hooseeya | hoose | dhexda | Ka ugu qaalisan |
| saamayn modulation conductance | leeyihiin | leeyihiin | midna | leeyihiin |
Baro MOSFET-yada
MOSFET waxay leedahay is-hortaag heersare ah, buuq yar, iyo degganaansho kulayl oo wanaagsan; waxay leedahay habka wax soo saarka fudud iyo shucaaca xooggan, sidaas darteed waxaa badanaa loo isticmaalaa wareegyada cod-weyneyaasha ama wareegyada beddelka;
(1) Halbeegyada xulashada ugu muhiimsan: VDS-ka-soo-baxa korantada (iska caabinta korantada), Aqoonsiga qulqulka joogtada ah ee hadda socda, RDS (on) iska caabbinta, awoodda galitaanka Ciss (karka isku xidhka), factor tayada FOM=Ron*Qg, iwm.
(2) Marka loo eego habab kala duwan, waxay u qaybsantaa TrenchMOS: MOSFET trench, inta badan qaybta korantada hoose ee 100V; SGT (Split Gate) MOSFET: Albaabka MOSFET oo kala qaybsan, inta badana dhex dhexaad iyo danab yar gudahood 200V; SJ MOSFET: isgoysyada super MOSFET, inta badan goobta korantada Sare ee 600-800V;
Korontada beddeleysa, sida wareegga furan, biya-mareenku wuxuu ku xiran yahay culeyska oo dhan, kaas oo loo yaqaanno fur-furan. Wareega furnoota osoo hin taane, rakkoo kootaa fi rakkoo dhufeenya adda addaa ta’uu qaba. Waa aalad ku habboon in lagu beddelo analoogga. Kani waa mabda'a MOSFET sida aaladda beddelidda.
Marka la eego saamiga suuqa, MOSFET-yadu waxay ku dhawaad dhammaan ku urursan yihiin gacmaha shirkadaha waaweyn ee caalamiga ah. Waxaa ka mid ah, Infineon waxay heshay IR (Shirkadda Dib-u-habaynta Caalamiga ah ee Maraykanka) 2015 oo noqday hogaamiyaha warshadaha. ON Semiconductor waxay sidoo kale dhamaystirtay iibsashada Fairchild Semiconductor bishii Sebtembar 2016., saamiga suuqa ayaa u booday kaalinta labaad, ka dibna qiimeynta iibka ayaa ahaa Renesas, Toshiba, IWC, ST, Vishay, Anshi, Magna, iwm.;
Noocyada MOSFET ee caadiga ah waxa loo qaybiyaa dhawr taxane: Maraykan, Jabbaan iyo Kuuriyaan.
Taxanaha Ameerika: Infineon, IR, Fairchild, ON Semiconductor, ST, TI, PI, AOS, iwm.;
Jabbaan: Toshiba, Renesas, ROHM, iwm.;
Taxanaha Kuuriya: Magna, KEC, AUK, Morina Hiroshi, Shinan, KIA
Qeybaha xirmada MOSFET
Marka loo eego habka loogu rakibay sabuuradda PCB-ga, waxaa jira laba nooc oo waaweyn oo ah xirmooyinka MOSFET: plug-in (Through Hole) iyo dusha sare (Surface Mount). ;
Nooca fur-inku waxa uu ka dhigan yahay in biinanka MOSFET ay soo maraan godadka korka ee guddiga PCB-ga oo lagu alxanayo guddiga PCB-ga. Xirmooyinka fur-in ee caadiga ah waxaa ka mid ah: xirmo laba-line ah (DIP), xirmo dulmareedka transistor-ka (TO), iyo xirmada array grid (PGA).
Baakad-in
Kordhinta dusha sare waa meesha biinanka MOSFET iyo flange diridda kulaylka lagu alxanayo suufka dusha sare ee guddiga PCB. Xirmooyinka dusha sare ee caadiga ah waxaa ka mid ah: dulucda transistor (D-PAK), transistor yar yar (SOT), xirmo duleed yar (SOP), xirmo quad flat (QFP), caag-qaade chip-cagac ah (PLCC), iwm.
dusha sare xirmo
Horumarinta tignoolajiyada, looxyada PCB sida Motherboard-yada iyo kaadhadhka garaafyada ayaa hadda isticmaalaya baakado toos ah oo yar iyo mid yar, baako badan oo dusha sare ah ayaa la isticmaalaa.
1. Xidhmo laba-line ah (DIP)
Xirmada DIP waxay leedahay laba saf oo biinanka ah waxayna u baahan tahay in la geliyo godka chip oo leh qaab DIP ah. Habka soo saaristiisu waa SDIP (DIP DIP), kaas oo ah xidhmo labajibaaran oo xariiq ah Cufnaanta biinanka ayaa 6 jeer ka sarreeya kan DIP.
Foomamka qaab dhismeedka baakadaha DIP waxaa ka mid ah: dhoobada laba-lakabka ah ee DIP, hal lakab oo dhoobada laba-in-line DIP ah, qaabka hogaanka DIP (oo ay ku jiraan nooca xidhitaanka galaas-ceramic, nooca qaab-dhismeedka daboolka caagga ah, daboolka muraayadda dhalaalaysa ee hoose). nooca) iwm. Sifada baakadaha DIP waa in ay si fudud u ogaan karto alxanka godka ee looxyada PCB iyo la jaanqaadka hooyada.
Si kastaba ha ahaatee, sababtoo ah meesha baakaddeedu iyo dhumucdeedu aad bay u weyn yihiin, biinankana si fudud ayay u dhaawacmaan inta lagu jiro habka xidhidhiyaha iyo furista, isku halaynta ayaa liidata. Isla mar ahaantaana, sababtoo ah saameynta habka, tirada biinanka guud ahaan kama badna 100. Sidaa darteed, habka isdhexgalka sare ee warshadaha elektiroonigga ah, baakadaha DIP ayaa si tartiib tartiib ah uga baxay marxaladda taariikhda.
2. Xirmada dulucda Transistor-ka (TO)
Tilmaamaha baakadaha hore, sida TO-3P, TO-247, TO-92, TO-92L, TO-220, TO-220F, TO-251, iwm. dhamaantood waa nashqadaha baakadaha fur-in.
TO-3P/247: Waa baakad caadi ahaan loo isticmaalo danab dhexdhexaad ah iyo MOSFET-yada hadda-sare. Alaabtu waxay leedahay sifooyin koronto adkeysi sare leh iyo iska caabin burbur xoog leh. ?
TO-220/220F: TO-220F waa baakad si buuxda u balaastig ah, looma baahna in lagu daro suuf dahaarka ah marka lagu rakibayo hiitarka; TO-220 waxay leedahay xaashi bir ah oo ku xiran biinka dhexe, waxaana loo baahan yahay dahaarka marka la rakibayo hiitarka. MOSFET-yada labadan qaab xirmo waxay leeyihiin muuqaalo isku mid ah waxaana loo isticmaali karaa si is beddel ah. ?
TO-251: Badeecadan baakadaysan waxaa inta badan loo isticmaalaa in lagu dhimo kharashaadka laguna dhimo cabbirka alaabta. Waxaa inta badan loo isticmaalaa deegaan leh danab dhexdhexaad ah iyo hadda sare oo ka hooseeya 60A iyo koronto sare oo ka hooseeya 7N. ?
TO-92: Xirmadan waxa kaliya loo isticmaalaa MOSFET-ka hooseeya (hadda ka hooseeya 10A, adkaysiga danab ka hooseeya 60V) iyo 1N60/65-sare, si loo yareeyo kharashaadka.
Sanadihii la soo dhaafay, sababtoo ah qiimaha alxanka sare ee habka baakadaha plug-in iyo waxqabadka kulaylka hooseeya ee badeecadaha nooca balastar ah, baahida suuqa dusha sare ayaa sii waday inay korodho, taas oo sidoo kale keentay horumarinta TO baakadaha galay baakadaha Buur dusha.
TO-252 (oo sidoo kale loo yaqaan D-PAK) iyo TO-263 (D2PAK) labaduba waa baakado dusha sare ah.
SI baakadka muuqaalka alaabta
TO252/D-PAK waa xirmo chip caag ah, kaas oo inta badan loo isticmaalo baakadaha awoodda transistor-ka iyo chips xasilinta danab. Waa mid ka mid ah xirmooyinka guud ee hadda jira. MOSFET-da oo adeegsanaysa habkan baakadku waxa ay leedahay saddex electrodes, albaab (G), dheecaan (D), iyo isha (S). Biinka biyo-mareenka (D) waa la gooyay lamana isticmaalin. Taa baddalkeeda, weelka kulaylka ee dhabarka ayaa loo isticmaalaa sida qulqulka (D), kaas oo si toos ah loogu alxanayo PCB. Dhinaca kale, waxaa loo isticmaalaa in lagu soo saaro qulqulo waaweyn, iyo dhinaca kale, waxay ku baabi'isaa kulaylka iyada oo loo marayo PCB. Sidaa darteed, waxaa jira saddex suuf oo D-PAK ah oo ku yaal PCB-ga, iyo suufka (D) suufka ayaa ka weyn. Tilmaamaha baakaddeedu waa sida soo socota:
TO-252/D-PAK qeexida cabbirka xirmada
TO-263 waa nooc ka mid ah TO-220. Waxaa inta badan loogu talagalay in lagu wanaajiyo waxtarka wax soo saarka iyo daadinta kulaylka. Waxay taageertaa hadda iyo danab aad u sarreeya. Waxay ku badan tahay MOSFET-yada hadda-sare ee danab-dhexe ee ka hooseeya 150A iyo wixii ka sarreeya 30V. Marka lagu daro D2PAK (TO-263AB), waxa kale oo ka mid ah TO263-2, TO263-3, TO263-5, TO263-7 iyo qaabab kale, kuwaas oo hoos yimaada TO-263, inta badan ay ugu wacan tahay tirada kala duwan iyo fogaanta biinanka. .
TO-263/D2PAK qeexitaanka cabbirka xirmadas
3. Xidhmada array grid (PGA)
Waxaa jira biinno kala duwan oo labajibbaaran oo gudaha iyo dibadda ah PGA (Pin Grid Array Package) chip. Pin kasta oo labajibbaaran array waxa lagu habeeyaa masaafo gaar ah agagaarka chip-ka. Iyadoo ku xiran tirada biinanka, waxaa loo samayn karaa 2 ilaa 5 wareegyo. Inta lagu jiro rakibidda, kaliya geli jibka godka gaarka ah ee PGA. Waxay leedahay faa'iidooyinka fur-fudud fudud iyo furfurid iyo isku halaynta sare, waxayna la qabsan kartaa soo noqnoqoshada sare.
Habka xirmada PGA
Inta badan qalabkeeda jajabku waxay ka samaysan yihiin walxo dhoobo ah, qaarna waxay isticmaalaan caag gaar ah sida substrate-ka. Marka la eego tignoolajiyada, masaafada dhexe ee biinanka badanaa waa 2.54mm, tirada biinanka waxay u dhaxaysaa 64 ilaa 447. Dabeecadda baakadaha noocan oo kale ah ayaa ah in meesha yar ee baakadaha (mugga), ay hoos u dhigto isticmaalka awoodda (waxqabadka). ) way u adkeysan kartaa, iyo lidkeeda. Habkan baakadaha ee chips-ka ayaa aad u badnaa maalmihii hore, waxaana inta badan loo isticmaali jiray baakaynta alaabada isticmaalka awoodda sare leh sida CPU-yada. Tusaale ahaan, Intel's 80486 iyo Pentium dhamaantood waxay isticmaalaan habkan baakadaha; si weyn uma ay qaataan shirkadaha MOSFET.
4. Xidhmada Taransistor-ka Yar ee Sharaxaada (SOT)
SOT (Small Out-line Transistor) waa xirmo koronto yar yar oo balastar ah oo ay ku jiraan SOT23, SOT89, SOT143, SOT25 (ie SOT23-5), iwm. SOT323, SOT363/SOT26 (ie SOT23-6) iyo noocyo kale laga soo qaatay, kuwaas oo cabbirkoodu ka yar yahay baakadaha TO.
Nooca xirmada SOT
SOT23 waa xirmo transistor ah oo inta badan la isticmaalo oo leh saddex biin oo baalal u qaabaysan, kuwaas oo kala ah ururiyaha, emitter iyo base, kuwaas oo ku taxan labada dhinac ee dhinaca dheer ee qaybta. Waxaa ka mid ah, emitter-ka iyo saldhigga waa isku dhinac. Waxay ku badan yihiin transistors-ka tamarta yar, transistor-yada saamaynta goobta iyo transistor-ka isku dhafan ee leh shabakadaha iska caabinta. Waxay leeyihiin xoog wanaagsan laakiin alxanka liidata. Muuqaalka waxa lagu muujiyay sawirka (a) hoose.
SOT89 waxay leedahay saddex biin gaagaaban oo loo qaybiyey hal dhinac oo transistor ah. Dhinaca kale waa weel kuleyl bir ah oo ku xiran saldhigga si loo kordhiyo awoodda kulaylka. Waxay ku badan tahay korantada dusha sare ee silikoon ku dhejinta transistors waxayna ku habboon tahay codsiyada tamarta sare. Muuqaalka waxa lagu muujiyay sawirka (b) hoose. ?
SOT143 waxay leedahay afar baalal gaagaaban oo ka soo baxay labada dhinac. Dhamaadka ballaadhan ee biinku waa ururiyaha. Xirmada noocaan ah waxay ku badan tahay transistors-ka-soo noqnoqda sare, muuqaalkeedana waxa lagu muujiyay sawirka (c) hoose. ?
SOT252 waa transistor awood sare leh oo leh saddex biin oo dhinac ka soo jeeda, biinka dhexena waa ka gaaban yahay oo waa ururiyaha. Ku xidh biinka weyn ee cidhifka kale ku yaal, kaas oo ah xaashi naxaas ah oo loogu talagalay kulaylka, muuqaalkiisuna waa sida ka muuqata sawirka (d) hoose.
Isbarbardhigga xirmada SOT ee caadiga ah
Afarta-terminal SOT-89 MOSFET waxaa caadi ahaan loo isticmaalaa Motherboard-yada. Tilmaanteeda iyo cabbirkeedu waa sida soo socota:
SOT-89 MOSFET cabbirada cabbirka (cutub: mm)
5. Xidhmada dulmar yar (SOP)
SOP (Xidhmada Khadka-yar-yar) waa mid ka mid ah xirmooyinka korka korka, sidoo kale loo yaqaan SOL ama DFP. Biinanka ayaa laga soo saaray labada dhinac ee xirmada oo qaab baalal badeed leh (qaab L). Maadyadu waa caag iyo dhoobo. Heerarka baakadaha SOP waxaa ka mid ah SOP-8, SOP-16, SOP-20, SOP-28, iwm. Tirada ka dambeysa SOP waxay muujineysaa tirada biinanka. Inta badan xirmooyinka MOSFET SOP waxay qaataan qeexitaannada SOP-8. Warshadaha ayaa inta badan ka taga "P" waxayna u soo gaabiyaan SO (Line-ka-yar).
Cabbirka xirmada SOP-8
SO-8 waxaa markii ugu horreysay soo saartay Shirkadda PHILIP. Waxa lagu baakadeeyay caag, ma laha saxan hoose oo kulaylka disa, oo waxa ay leedahay kulayl xumo. Waxaa guud ahaan loo isticmaalaa MOSFET-yada tamarta yar. Ka dib, qeexitaannada caadiga ah sida TSOP (Xidhmada Kooban ee Khafiifka ah), VSOP (Xidhmada Kooban ee Aad u Yar), SSOP (Shrink SOP), TSSOP (Thin Shrink SOP), iwm. ayaa si tartiib tartiib ah loo soo saaray; iyaga ka mid ah, TSOP iyo TSSOP ayaa caadi ahaan loo isticmaalaa baakadaha MOSFET.
Qeexitaannada laga soo qaatay SOP ee inta badan loo isticmaalo MOSFETs
6. Xidhmada Quad Flat (QFP)
Masaafada u dhaxaysa biinanka chip-ka ee QFP (Plastic Quad Flat Package) waa mid aad u yar oo biinanka ayaa aad u dhuuban. Waxaa guud ahaan loo adeegsadaa wareegyada isku dhafan ee baaxadda weyn ama ultra-weyn, tirada biinanka guud ahaana waa in ka badan 100. Chips ku jira foomkan waa in ay adeegsadaan tignoolajiyada korka sare ee SMT si ay chip-ka ugu iibiso Motherboard-ka. Habka baakaduhu wuxuu leeyahay afar sifo oo waaweyn: ① Waxay ku habboon tahay tignoolajiyada korka sare ee SMD si loogu rakibo fiilooyinka looxyada wareegga PCB; ② Waxay ku habboon tahay isticmaalka soo noqnoqda; ③ Way fududahay in la shaqeeyo oo waxay leedahay kalsooni sare; ④ Saamiga u dhexeeya aagga jajabka iyo meesha baakadku waa yar yahay. Sida habka baakadaha PGA, habkan baakaduhu wuxuu ku duubaa jajabka xirmo balaastig ah mana kala diri karo kulaylka ka dhashay marka chip-ku uu u shaqeeyo waqti ku habboon. Waxay xaddidaysaa horumarinta waxqabadka MOSFET; iyo baakad caag ah lafteedu waxay kordhisaa xajmiga qalabka, taas oo aan buuxin shuruudaha horumarinta semiconductors ee jihada iftiinka, dhuuban, gaaban, iyo yar yar. Intaa waxaa dheer, habka baakadaha noocan oo kale ah wuxuu ku salaysan yahay hal jajab, kaas oo leh dhibaatooyinka waxtarka wax soo saarka hooseeya iyo kharashka baakadaha sare. Sidaa darteed, QFP aad ayey ugu habboon tahay in loo isticmaalo wareegyada macquulka ah ee dhijitaalka ah ee LSI-ga sida microprocessors/arrays-ka irida, waxa kale oo ay ku habboon tahay baakadaha agabka wareegga LSI-ga analoogga ah sida farsamaynta calaamadaha VTR iyo hab-samaynta calaamadaha maqalka.
7. Xirmado guri afar gees ah oo aan lahayn hogaan (QFN)
Xirmada QFN (Quad Flat Non-leaded pack) waxa ay ku qalabaysan tahay xidhiidhiyaha korantada ee afarta dhinacba. Maaddaama aysan jirin hoggaan, aagga wax lagu dhejiyo ayaa ka yar QFP dhererkuna wuu ka hooseeyaa QFP. Waxaa ka mid ah, dhoobada QFN waxaa sidoo kale loo yaqaan LCC (Qalab-qaadayaasha Chip-La'aanta ah), iyo QFN caag ah oo qiimo jaban iyadoo la isticmaalayo maaddooyinka saldhigga ah ee epoxy resin daabacan waxaa lagu magacaabaa caag LCC, PCLC, P-LCC, iwm. tignoolajiyada leh cabbir yar oo suuf ah, mug yar, iyo balaastiig ah sida shaabad xidhidh. QFN waxaa inta badan loo isticmaalaa baakadaha wareegga isku dhafan, MOSFETna lama isticmaali doono. Si kastaba ha ahaatee, sababtoo ah Intel waxay soo jeedisay darawal isku dhafan iyo MOSFET xal, waxay ku soo bandhigtay DrMOS xirmo QFN-56 ah ("56" waxaa loola jeedaa 56 biinanka isku xirka ee gadaasha chip).
Waa in la ogaadaa in xirmada QFN ay leedahay isla qaabeynta rasaasta rasaasta sida xirmada sharraxa yar ee aadka u khafiifka ah (TSSOP), laakiin cabbirkeedu waa 62% ka yar TSSOP. Marka loo eego xogta qaabaynta QFN, waxqabadkeeda kulaylka ayaa 55% ka sarreeya baakadaha TSSOP, iyo waxqabadkeeda korantada (inductance iyo capacitance) ayaa 60% iyo 30% ka sarreeya baakadaha TSSOP siday u kala horreeyaan. Khasaaraha ugu weyn waa in ay adagtahay in la dayactiro.
DrMOS ee xirmada QFN-56
Sahayda korantada ee hoos u socota ee DC/DC ma buuxin karto shuruudaha cufnaanta korantada ee sare, mana xallin karaan dhibaatada saameeynta parameterka dulinka ee isbedbeddelka sarreeya. Hal-abuurka iyo horumarka tignoolajiyada, waxa ay noqotay xaqiiqo ah in la isku daro darawallada iyo MOSFETs si loo dhiso qaybo badan oo chips ah. Habkan isdhexgalka ayaa badbaadin kara meel bannaan wuxuuna kordhin karaa cufnaanta isticmaalka tamarta. Iyada oo la hagaajinayo darawallada iyo MOSFET-yada, waxay noqotay xaqiiqo jirta. Waxtarka awoodda iyo tayada sare ee DC hadda, kani waa DrMOS darawalka isku dhafan IC.
Renesas jiilka 2aad DrMOS
Xirmada sunta rasaasta ee QFN-56 ayaa ka dhigaysa ka hortagga kulaylka DrMOS mid aad u hooseeya; iyada oo leh isku xidhka siligga gudaha iyo naqshadaynta naxaasta, fiilooyinka PCB ee dibadda waa la yarayn karaa, si loo yareeyo inductance iyo caabbinta. Intaa waxaa dheer, habka MOSFET silicon ee kanaalka qotodheer ee la isticmaalo ayaa sidoo kale si weyn u yareeyn kara luminta dhaqdhaqaaqa, beddelka iyo kharashka albaabka; waxay la jaanqaadi kartaa kontaroolayaasha kala duwan, waxay gaari kartaa habab hawlgal oo kala duwan, waxayna taageertaa habka beddelka wejiga firfircoon ee APS (Auto Wajiga Isbeddelka). Baakadaha QFN ka sokow, baakad guri-la'aan ah oo laba-geesoodka ah (DFN) sidoo kale waa hab cusub oo baakad koronto ah oo si ballaaran loogu adeegsaday qaybo kala duwan oo ah ON Semiconductor. Marka la barbar dhigo QFN, DFN waxay haysataa korantado-ka-baxsan oo ka yar labada dhinac.
8
PLCC ( Xidhmada Quad Flat ee Caadiga ah) waxay leedahay qaab laba jibaaran oo aad uga yar xirmada DIP. Waxay leedahay 32 biin oo ku wareegsan biinanka. Biinanka waxaa laga soo saaraa afarta dhinac ee xirmada oo qaab T-qaab ah. Waa badeeco caag ah. Masaafada dhexe ee biinanka waa 1.27mm, tirada biinankana waxay u dhaxaysaa 18 ilaa 84. biinanka J-qaabeeya maaha kuwo si fudud u qalloocan oo way ka sahlan yihiin inay shaqeeyaan marka loo eego QFP, laakiin kormeerka muuqaalka ka dib alxanka ayaa ka sii adag. Baakadaha PLCC waxay ku habboon tahay in lagu rakibo fiilooyinka PCB iyadoo la isticmaalayo tignoolajiyada korka sare ee SMT. Waxay leedahay faa'iidooyinka cabbirka yar iyo kalsoonida sare. Baakadaha PLCC waa wax caadi ah waxaana loo adeegsadaa macquulka LSI, DLD (ama aaladda macquulka ah ee barnaamijka) iyo wareegyada kale. Foomka baakadaha waxaa badanaa lagu isticmaalaa Motherboard-ka BIOS, laakiin hadda waa ku yar yahay MOSFET-yada.
Soo koobida iyo hagaajinta ganacsiyada caadiga ah
Sababo la xiriira horumarka korantada hooseeya iyo hadda sare ee CPU-yada, MOSFET-yada waxaa looga baahan yahay inay lahaadaan wax soo saar weyn oo hadda jira, iska caabin hoose, jiilka kulaylka hooseeya, kuleylka degdega ah, iyo cabbir yar. Marka laga soo tago hagaajinta tignoolajiyada wax-soo-saarka chip-ka iyo hababka, soo-saareyaasha MOSFET waxay sidoo kale sii wadaan inay horumariyaan tignoolajiyada baakadaha. Iyadoo lagu salaynayo waafaqid qeexida muuqaalka caadiga ah, waxay soo jeedinayaan qaabab cusub oo baakad ah waxayna diiwaangeliyaan magacyada calaamadaha baakadaha cusub ee ay horumariyaan.
1, RENESAS WPAK, LFPAK iyo LFPAK-I xirmooyinka
WPAK waa xirmo shucaac kulayl sare leh oo ay samaysay Renesas. Ku dayashada xirmada D-PAK, qalabka kulaylka chip-ka ayaa lagu alxanayaa Motherboard-ka, kulaylkuna wuxuu dhexdaadinayaa Motherboard-ka, si xirmada yar ee WPAK ay sidoo kale u gaarto natiijada hadda ee D-PAK. WPAK-D2 waxay xirxirtaa laba MOSFETs sare/hooseeya si loo yareeyo inductance fiilooyinka.
Renesas cabbirka xirmada WPAK
LFPAK iyo LFPAK-I waa laba baakado kale oo yaryar oo qaab-dhismeedka ah oo ay samaysay Renesas kuwaas oo ku habboon SO-8. LFPAK waxay la mid tahay D-PAK, laakiin ka yar D-PAK. LFPAK-i waxay dejisaa kuleyliyaha kor u kaca si ay ugu daadiso kulaylka iyada oo loo marayo saxanka kulaylka.
Renesas LFPAK iyo LFPAK-I xirmooyinka
2. Baakadaha Vishay Power-PAK iyo Polar-PAK
Power-PAK waa magaca xirmada MOSFET ee ka diiwaan gashan Shirkadda Vishay. Power-PAK waxa ku jira laba tilmaamood: Power-PAK1212-8 iyo Power-PAK SO-8.
Vishay Power-PAK1212-8 xirmo
Vishay Power-PAK SO-8 xirmo
Polar PAK waa xirmo yar oo leh kulayl laba-dhinac leh waana mid ka mid ah tignoolajiyada baakadaha asaasiga ah ee Vishay. Polar PAK waxay la mid tahay xirmada so-8 ee caadiga ah. Waxay leedahay dhibco kala daadsan labada dhinac ee sare iyo hoose ee xirmada. Ma fududa in kulaylka lagu ururiyo gudaha xirmada waxayna kordhin kartaa cufnaanta hadda shaqaynaysa laba jeer ka SO-8. Hadda, Vishay waxa uu shati u siyay tignoolajiyada Polar PAK STMicroelectronics.
Xirmada Vishay Polar PAK
3. Onsemi SO-8 iyo WDFN8 xirmooyinka rasaasta fidsan
ON Semiconductor waxa ay soo saartay laba nooc oo MOSFETs ah oo fidsan, kuwaas oo ay ka mid yihiin SO-8 kuwa ledhka fidsan oo ay isticmaalaan looxyo badan. ON Semiconductor-ka cusub ee NVMx iyo NVTx awooda MOSFETs waxay adeegsadaan xirmooyinka DFN5 (SO-8FL) iyo WDFN8 si ay u yareeyaan qasaaraha ka dhalankarta. Waxa kale oo ay leedahay QG hoose iyo awood si loo yareeyo khasaaraha darawalka.
ON Semiconductor SO-8 Xidhmada Ledhka fidsan
ON xirmada Semiconductor WDFN8
4. NXP LFPAK iyo baakadaha QLPAK
NXP (oo hore u ahaan jirtay Philps) waxay horumarisay tignoolajiyada baakadaha SO-8 ee LFPAK iyo QLPAK. Waxaa ka mid ah, LFPAK waxaa loo tixgeliyaa inay tahay xirmada SO-8 ee ugu kalsoonida badan ee adduunka; halka QLPAK uu leeyahay sifooyinka cabbirka yar iyo waxtarka daadinta kulaylka sare. Marka la barbar dhigo SO-8 caadiga ah, QLPAK waxay ku fadhidaa aagga guddiga PCB ee 6*5mm waxayna leedahay caabbinta kulaylka ee 1.5k/W.
NXP LPAK xirmo
Baakadaha NXP QLPAK
4. ST Semiconductor PowerSO-8 xirmo
Awoodda STMicroelectronics MOSFET tignoolajiyada baakadaha chip waxaa ka mid ah SO-8, PowerSO-8, PowerFLAT, DirectFET, PolarPAK, iwm. Intaa waxaa dheer, waxaa jira PowerSO-10, PowerSO-20, TO-220FP, H2PAK-2 iyo baakado kale.
STMicroelectronics Power SO-8 xirmo
5. Baakadda Fairchild Semiconductor Power 56
Awoodda 56 waa magaca gaarka ah ee Farichild, magaceeduna waa DFN5×6. Aagga baakaddeedu waxay la mid tahay tan TSOP-8 ee sida caadiga ah loo isticmaalo, baakidhka khafiifka ahina wuxuu badbaadiyaa dhererka nadiifinta qaybta, naqshadda Thermal-Pad ee hoose waxay yaraynaysaa caabbinta kulaylka. Sidaa darteed, soosaarayaal badan oo qalabka korantada ah ayaa geeyay DFN5 × 6.
Xidhmada Fairchild Power 56
6. Xirmada toosiyaha caalamiga ah (IR) ee tooska ah ee FET
Direct FET waxay bixisaa qaboojin sare oo hufan oo SO-8 ah ama raad yar oo ku habboon AC-DC iyo DC-DC codsiyada beddelka kombuyuutarrada, laptop-yada, isgaarsiinta iyo qalabka elektiroonigga macaamiisha. Biraha DirectFET waxay dhismaysaa kuleyl laba-dhinac leh, taasoo si wax ku ool ah u laban laabta awoodaha wax ka qabashada hadda ee soo noqnoqoshada sare ee DC-DC baakooyinka marka la barbar dhigo xirmooyinka caadiga ah ee caagga ah. Xirmada tooska ah ee FET waa nooc dib loo rakibay, oo biyo-mareenka (D) weelka kulaylka kor u wajahan yahay oo lagu daboolay qolof bir ah, kaas oo kulaylku uu kala tago. Baakadaha tooska ah ee FET waxay si weyn u wanaajisaa kala daadinta kulaylka waxayna qaadataa meel yar iyadoo kulaylka wanaagsani ay sii deynayso.
Soo koob
Mustaqbalka, sida warshadaha wax soo saarka elektarooniga ah ay sii wadaan horumarinta jihada aadka u khafiifsan, miniaturization, danab hooseeya, iyo hadda sare, muuqaalka iyo qaab-dhismeedka baakadaha gudaha MOSFET sidoo kale bedeli doonaa si ay si fiican u la qabsadaan baahida horumarinta ee wax soo saarka. warshadaha. Intaa waxaa dheer, si hoos loogu dhigo xadka xulashada soosaarayaasha elektaroonigga ah, isbeddelka horumarinta MOSFET ee jihada qaabaynta iyo baakadaha heerka nidaamka ayaa noqon doona mid si isa soo taraysa u muuqda, alaabtuna waxay u kobcin doontaa hab isku dubaridan oo ka imanaya cabbirro badan sida waxqabadka iyo qiimaha. . Xidhmada waa mid ka mid ah qodobbada tixraaca ee muhiimka ah ee xulashada MOSFET. Badeecadaha kala duwan ee elektiroonigga ah waxay leeyihiin shuruudo koronto oo kala duwan, iyo bey'adaha rakibaadda ee kala duwan waxay sidoo kale u baahan yihiin cabbirada cabbirka isku midka ah si loo buuxiyo. Xulashada dhabta ah, go'aanka waa in lagu sameeyaa iyadoo loo eegayo baahiyaha dhabta ah ee mabda'a guud. Nidaamyada elektaroonigga ah qaarkood waxay xaddidan yihiin cabbirka PCB-ga iyo dhererka gudaha. Tusaale ahaan, sahayda korantada moduleka ee hababka isgaadhsiinta waxay badanaa isticmaalaan baakadaha DFN5*6 iyo DFN3*3 sababtoo ah xannibaadaha dhererka; Qaar ka mid ah sahayda korantada ee ACDC, nashqadaha aadka u khafiifka ah ama xaddidaadda qolofka awgeed ayaa ku habboon isu-ururinta MOSFETs koronto baakadaysan oo TO220 ah. Waqtigaan, biinanka si toos ah ayaa loo gelin karaa xididka, taas oo aan ku habboonayn TO247 baakadaha baakadaha; Qaar ka mid ah naqshadaha aadka u dhuuban waxay u baahan yihiin biinanka qalabka in la leexiyo oo la siman yahay, taas oo kordhin doonta kakanaanta xulashada MOSFET.
Sida loo doorto MOSFET
Injineer ayaa mar ii sheegay inuusan waligii eegin bogga koowaad ee xaashida xogta MOSFET sababtoo ah macluumaadka "wax ku oolka ah" ayaa ka soo muuqday bogga labaad iyo wixii ka dambeeya. Dhab ahaantii bog kasta oo ku yaal xaashida xogta MOSFET waxaa ku jira macluumaad qiimo leh oo loogu talagalay naqshadeeyayaasha. Laakiin had iyo jeer ma cadda sida loo tarjumo xogta ay bixiyaan soosaarayaasha.
Maqaalkani waxa uu qeexayaa qaar ka mid ah sifooyinka muhiimka ah ee MOSFETs, sida loogu sheegay xaashida xogta, iyo sawirka cad ee aad u baahan tahay inaad fahamto. Sida aaladaha elektiroonigga ah badankood, MOSFET-yada waxaa saameeya heerkulka shaqada. Markaa waa muhiim in la fahmo xaaladaha tijaabada ee tilmaamayaasha la sheegay lagu dabaqay. Waxa kale oo muhiim ah in la fahmo in tilmaamayaasha aad ku aragto "Hordhaca Alaabta" ay yihiin "ugu badnaan" ama "caadiga ah" qiyamka, sababtoo ah xaashida xogta qaarkood ma caddeeyaan.
Heerka korantada
Sifada asaasiga ah ee go'aamisa MOSFET waa korontada il-biyoodka ee VDS, ama "Drin-source breakdown volt", taas oo ah tamarta ugu sareysa ee MOSFET ay u adkeysan karto iyada oo aan waxyeello gaarin marka albaabku uu gaaban yahay isha iyo qulqulka hadda jira. waa 250 μA. . VDS waxa kale oo loo yaqaan "voltka ugu sarreeya ee 25°C", laakiin waxaa muhiim ah in la xasuusto in danabkan dhammaystiran uu ku xiran yahay heerkulku, badanaana waxaa xaashida xogta ku jira "VDS heat coefficient". Waxa kale oo aad u baahan tahay inaad fahamto in VDS-ka ugu badan uu yahay korantada DC oo lagu daray wax kasta oo korantada ah iyo dooxooyinka laga yaabo inay ku jiraan wareegga. Tusaale ahaan, haddii aad isticmaasho aaladda 30V ee koronto 30V ah oo leh 100mV, 5ns spiked, danabku waxa uu dhaafi doonaa xadka ugu sarreeya ee qalabka iyo aaladda waxa laga yaabaa in ay gasho qaab avalanche. Xaaladdan oo kale, isku halaynta MOSFET lama dammaanad qaadi karo. Heerkulka sare, isku-xidhka heerkulku wuxuu si weyn u bedeli karaa korantada burburka. Tusaale ahaan, qaar ka mid ah MOSFET-yada N-channel ee leh qiyaasta korantada ee 600V waxay leeyihiin isku-dheellitir heerkul togan. Marka ay soo dhawaadaan heerkulkooda ugu sarreeya, isku-xidhka heerkulku wuxuu keenaa MOSFET-yadan inay u dhaqmaan sida 650V MOSFETs. Qaar badan oo ka mid ah isticmaaleyaasha MOSFET xeerarkooda naqshadeynta waxay u baahan yihiin qodob hoos u dhigaya 10% ilaa 20%. Naqshadaynta qaarkood, iyada oo la tixgelinayo in korantada burburka dhabta ah ay tahay 5% ilaa 10% ka sarreeya qiimaha lagu qiimeeyay 25 ° C, naqshad naqshadeed oo u dhiganta ayaa lagu dari doonaa naqshadda dhabta ah, taas oo faa'iido badan u leh naqshadeynta. Si la mid ah muhiim u ah xulashada saxda ah ee MOSFETs waa fahamka doorka korantada isha-irida ee VGS inta lagu jiro habka haynta. Danabkani waa tamarta hubisa in MOSFET si buuxda loo maamulo iyadoo la raacayo heerka ugu sarreeya ee RDS(on). Tani waa sababta iska caabbinta had iyo jeer la xiriirto heerka VGS, oo kaliya marka la eego qalabkan ayaa la shidi karaa. Natiijooyinka naqshadeynta ee muhiimka ah ayaa ah inaadan MOSFET si buuxda ugu shidi karin koronto ka hooseysa VGS-da ugu yar ee loo isticmaalo si loo gaaro qiimeynta RDS(on). Tusaale ahaan, si aad MOSFET si buuxda ugu wadato 3.3V microcontroller, waxaad u baahan tahay inaad awood u yeelato inaad MOSFET ka shido VGS=2.5V ama ka hooseeyso.
Iska caabinta, kharashka albaabka, iyo "tirada mudnaanta"
Iska caabinta MOSFET waxaa had iyo jeer lagu go'aamiyaa hal ama in ka badan oo danab-ilaa-il. Xadka ugu badan ee RDS(on) wuxuu noqon karaa 20% ilaa 50% ka sareeya qiimaha caadiga ah. Xadka ugu badan ee RDS(daar) badanaa waxa loola jeedaa qiimaha heerkulka isgoysyada 25°C. Heerkulka sare, RDS (on) waxay kordhin kartaa 30% ilaa 150%, sida ku cad Jaantuska 1. Maadaama RDS (on) ay isbeddelaan heerkulka iyo qiimaha ugu yar ee caabbinta aan la dammaanad qaadi karin, ogaanshaha hadda ku salaysan RDS (on) maaha hab aad u sax ah.
Jaantuska 1 RDS(on) waxa uu ku kordhaa heerkulka inta u dhaxaysa 30% ilaa 150% ee heerkulka shaqada ugu badan
Iska caabinta aad ayey muhiim ugu tahay N-channel iyo P-channel MOSFETs labadaba. Beddelka sahayda korantada, Qg waa halbeeg doorasho oo muhiim ah oo loogu talagalay MOSFET-yada N-channel ee loo isticmaalo beddelka sahayda korontada sababtoo ah Qg waxay saamaysaa beddelka khasaaraha. Khasaarahaasi wuxuu leeyahay laba saamayn: mid waa wakhtiga beddelka ee saameeya MOSFET-ka oo shid iyo bakhtiyo; Midda kale waa tamarta loo baahan yahay si loo dallaco awoodda albaabka inta lagu jiro habka beddelka kasta. Hal shay oo maskaxda lagu hayo ayaa ah in Qg ay ku xiran tahay korantada isha albaabka, xitaa haddii la isticmaalo Vgs hoose waxay yaraynaysaa beddelka khasaaraha. Sida ugu dhakhsaha badan ee loo barbar dhigo MOSFET-yada loogu talagalay isticmaalka beddelka codsiyada, naqshadeeyayaasha waxay inta badan adeegsadaan qaacido keli ah oo ka kooban RDS (daar) khasaarooyinka korantada iyo Qg beddelka khasaaraha: RDS(on) xQg. Tani "tirada mudnaanta" (FOM) waxay soo koobaysaa waxqabadka qalabka waxayna u ogolaataa MOSFET-yada in la barbardhigo qiimaha caadiga ah ama ugu sarreeya. Si loo hubiyo isbarbardhigga saxda ah ee aaladaha, waxaad u baahan tahay inaad hubiso in isla VGS loo isticmaalo RDS(on) iyo Qg, iyo in qiimayaasha caadiga ah iyo kuwa ugu badan aysan dhicin in lagu dhex daro daabacaadda. FOM hoose waxay ku siin doontaa wax qabad fiican marka la beddelo codsiyada, laakiin lama dammaanad qaadayo. Natiijooyinka isbarbardhigga ugu fiican waxaa lagu heli karaa oo keliya wareegga dhabta ah, xaaladaha qaarkoodna waxaa laga yaabaa in wareeggu u baahdo in si fiican loo habeeyo MOSFET kasta. La qiimeeyay kala daadsanaanta hadda iyo awoodda, iyadoo lagu saleynayo xaalado kala duwan oo tijaabo ah, MOSFET-yada badankood waxay leeyihiin hal ama in ka badan oo qulqulo qulqulaya oo joogto ah xaashida xogta. Waxaad u baahan doontaa inaad si taxadar leh u eegto xaashida xogta si aad u ogaato in qiimayntu ay ku jirto heerkulka kiiska (tusaale TC=25°C), ama heerkulka deegaanka (tusaale TA=25°C). Qiimayaashan kee baa ugu habboon waxay ku xirnaan doontaa sifooyinka iyo arjiga aaladda (eeg sawirka 2).
Jaantuska 2 Dhammaan qiimayaasha hadda ugu sarreeya ee ugu sarreeya waa xog dhab ah
Qalabka dusha sare ee yar yar ee loo isticmaalo qalabka gacanta lagu qaato, heerka hadda ugu khuseeyo waxa laga yaabaa inuu ku jiro heer kulka deegaanka 70°C. Qalab waaweyn oo leh weel kuleyl ah iyo qaboojin hawo qasab ah, heerka hadda ee TA=25℃ ayaa laga yaabaa inuu u dhawaado xaalada dhabta ah. Aaladaha qaarkood, dhimashadu waxa ay xamili kartaa in ka badan hadda heerkulka is-goysyada marka loo eego xadka xirmada. Xaashiyaha xogta qaarkood, heerkan "dhiman-xaddidan" ee hadda jira waa macluumaad dheeraad ah oo ku saabsan heerka "xirmo-xaddidan" ee hadda, kaas oo ku siin kara fikradda adkaanta dhimashada. Tixgelin la mid ah ayaa lagu dabaqaa koronto joogto ah, taas oo ku xiran kaliya heerkulka laakiin sidoo kale waqtigeeda. Bal qiyaas qalab si joogto ah ugu shaqaynaya PD=4W ilaa 10 ilbiriqsi TA=70℃. Waxa ka dhigan muddada "socota" waxay ku kala duwanaan doontaa iyadoo lagu saleynayo xirmada MOSFET, markaa waxaad u baahan doontaa inaad isticmaasho qaabka caadiga ah ee kuleylka ku-meel-gaadhka ah ee xaashida xogta si aad u aragto sida uu korontadu u eg tahay 10 ilbiriqsi, 100 ilbiriqsi, ama 10 daqiiqo ka dib. . Sida ku cad Jaantuska 3, iskudhafka caabbinta kulaylka ee qalabkan khaaska ah ka dib garaaca garaaca 10-ilbiriqsi waa qiyaastii 0.33, taas oo macnaheedu yahay in marka baakadu ay gaarto kuleylka kuleylka qiyaastii 10 daqiiqo ka dib, awoodda kala-baxa kulaylka qalabku waa 1.33W kaliya halkii 4W . Inkasta oo awoodda kulaylka ee qalabka ay gaari karto ilaa 2W hoos qaboojin wanaagsan.
Jaantuska 3 Caabbinta kulaylka ee MOSFET marka garaaca wadnaha la isticmaalo
Dhab ahaantii, waxaan u qaybin karnaa sida loo doorto MOSFET afar tallaabo.
Tallaabada ugu horreysa: dooro kanaalka N ama kanaalka P
Talaabada ugu horeysa ee xulashada qalabka saxda ah ee naqshadeyntaada waa go'aaminta inaad isticmaasho N-channel ama P-channel MOSFET. Codsiga tamarta caadiga ah, marka MOSFET ay ku xiran tahay dhulka oo culeysku ku xiran yahay danabka dhexe, MOSFET waxay sameysaa beddelka dhinaca hoose. Dareemaha dhinaca-hooseeya, MOSFET-yada N-channel waa in la adeegsadaa iyadoo ay ugu wacan tahay tixgalinta tamarta loo baahan yahay si loo damiyo ama loo shido aaladda. Marka MOSFET ay ku xirto baska oo ay ku rarto dhulka, furaha dhinac-sare ayaa la isticmaalaa. MOSFET-yada P-channel waxaa badanaa lagu isticmaalaa topology-gan, taas oo sidoo kale ay sabab u tahay tixgelinta wadista tamarta. Si aad u dooratid qalabka saxda ah ee codsigaaga, waa inaad go'aamisaa tamarta loo baahan yahay si aad u kaxayso qalabka iyo habka ugu fudud ee aad ku samayn karto naqshadaada. Talaabada xigta waa in la go'aamiyo qiyaasta danabka loo baahan yahay, ama tamarta ugu badan ee qalabku u adkeysan karo. Markasta oo ay sare u kacdo qiimaynta danabku, waxa badanaya qiimaha qalabka. Marka loo eego waayo-aragnimada wax ku oolka ah, danabka la qiimeeyay waa in uu ka weynaadaa danabka dhexe ama danabka baska. Tani waxay bixin doontaa ilaalin ku filan si MOSFET aysan u fashilmin. Marka la dooranayo MOSFET, waxaa lagama maarmaan ah in la go'aamiyo tamarta ugu badan ee loo dulqaadan karo laga bilaabo qulqulka ilaa isha, taas oo ah, ugu badnaan VDS. Waxaa muhiim ah in la ogaado in korantada ugu badan MOSFET ay u adkeysan karto isbeddelada heerkulka. Nashqadeenayaasheedu waa inay tijaabiyaan kala duwanaanshaha korantada ee dhammaan kala duwanaanshaha heerkulka hawlgalka. Korontada la qiimeeyay waa in ay leedahay xad ku filan si ay u daboosho kala duwanaanshahan si loo hubiyo in wareeggu aanu fashilmin. Qodobbada kale ee badbaadada ee injineerada naqshadeeyay ay u baahan yihiin inay tixgeliyaan waxaa ka mid ah korantada ku-meel-gaarka ah ee ay keentay beddelidda qalabka elektiroonigga ah sida matoorada ama transformers. Danabyada la qiimeeyay waxay ku kala duwan yihiin codsiyada kala duwan; sida caadiga ah, 20V ee qalabka la qaadi karo, 20-30V ee sahayda korontada FPGA, iyo 450-600V ee codsiyada 85-220VAC.
Tallaabada 2: Go'aami heerka hadda la qiimeeyay
Talaabada labaad waa in la doorto qiimeynta MOSFET ee hadda. Iyada oo ku xidhan qaabaynta wareegga, wakhtigan la qiimeeyay waa inuu noqdaa kan ugu sarreeya ee culaysku u adkeysan karo xaalad kasta. Si la mid ah xaaladda danab, nashqadeeyaha waa inuu xaqiijiyaa in MOSFET-da la doortay ay u adkeysan karto qiimeyntan hadda jirta, xitaa marka nidaamku uu dhaliyo kororka hadda jira. Labada xaaladood ee hadda la tixgaliyay waa hab joogto ah iyo garaaca garaaca wadnaha. Habka socodsiinta joogtada ah, MOSFET waxay ku jirtaa xaalad joogto ah, halkaasoo hadda si joogto ah ugu dhex socdo aaladda. Sarraynta garaaca wadnaha waxaa loola jeedaa qulqul weyn (ama qulqulka qulqulka) ee ku qulqulaya qalabka. Marka la go'aamiyo heerka ugu sarreeya ee xaaladahan, waa arrin si fudud loo dooranayo qalab xamili kara wakhtigan ugu sarreeya. Ka dib doorashada hadda la qiimeeyay, khasaaraha conduction sidoo kale waa in la xisaabiyaa. Xaaladaha dhabta ah, MOSFET maaha qalab ku habboon sababtoo ah waxaa jira tamar koronto oo lumay inta lagu jiro habka socodsiinta, kaas oo loo yaqaan luminta korantada. MOSFET waxay u dhaqantaa sida resistor doorsoome marka "shido", kaas oo ay go'aamiso RDS(ON) ee aaladda oo si weyn isu beddesha heerkulka. Korontada aaladda waxaa lagu xisaabin karaa Iload2 × RDS(ON). Tan iyo markii iska caabintu ay isku beddesho heerkulka, lumista korontadu waxay sidoo kale isu beddeli doontaa saami ahaan. 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. Naqshadeeye nidaamka, tani waa meesha ganacsigu ka yimaado iyada oo ku xidhan 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 kor u kici doonto hadda. Kala duwanaanshaha xuduudaha korantada ee kala duwan ee iska caabiyaha RDS(ON) waxaa laga heli karaa xaashida xogta farsamada ee ay bixiso soo saaraha. Tiknoolajiyadu waxay saameyn weyn ku leedahay sifooyinka qalabka, sababtoo ah tignoolajiyada qaarkood waxay u muuqdaan inay kordhiyaan RDS (ON) markay kordhinayaan VDS ugu sarreeya. Tiknoolajiyada noocan oo kale ah, haddii aad rabto inaad hoos u dhigto VDS iyo RDS(ON), waa inaad kordhisaa cabbirka chip-ka, taas oo kordhinaysa cabbirka xirmada ku habboon iyo kharashyada horumarinta ee la xidhiidha. Waxaa jira dhowr tignoolajiyada warshadaha oo isku dayaya in ay xakameeyaan kororka cabbirka chip-ka, kuwaas oo ugu muhiimsan kuwaas oo ah kanaalka iyo teknoolojiyadda dheellitirka kharashka. Tignoolajiyada jeexjeexa, jeex qoto dheer ayaa ku dhex jira waferka, oo badiyaa loogu talagalay danab yar, si loo yareeyo iska caabinta RDS(ON). Si loo yareeyo saameynta ugu badan ee VDS ee RDS (ON), habka tiirka koritaanka epitaxial / tiirarka etching ayaa la isticmaalay inta lagu jiro habka horumarinta. Tusaale ahaan, Fairchild Semiconductor waxay soo saartay tignoolajiyada la yiraahdo SuperFET taasoo ku kordhinaysa tillaabooyin wax soo saar dheeraad ah oo loogu talagalay dhimista RDS(ON). Diiradan saaran RDS(ON) waa muhiim sababtoo ah marka korantada burburka ee MOSFET caadiga ah ay korodho, RDS(ON) aad bay u korodhaa waxayna keentaa korodhka cabbirka dhimashada. Habka SuperFET wuxuu beddelaa xidhiidhka jibbaarada ee u dhexeeya RDS(ON) iyo cabbirka waferka oo noqda xidhiidh toosan. Sidan, aaladaha SuperFET waxay ku gaari karaan heerka ugu hooseeya ee RDS (ON) ee cabbirro yar yar, xitaa iyadoo leh koronto burbursan ilaa 600V. Natiijadu waxay tahay in cabbirka waferka la dhimi karo ilaa 35%. Isticmaalayaasha ugu dambeeya, tani waxay ka dhigan tahay hoos u dhac weyn oo ku saabsan cabbirka xirmada.
Tallaabada Saddexaad: Go'aami Shuruudaha Kulaylka
Tallaabada xigta ee xulashada MOSFET waa in la xisaabiyo shuruudaha kulaylka ee nidaamka. Nashqadeeyayaashu waa inay tixgeliyaan laba xaaladood oo kala duwan, xaaladda ugu xun iyo xaaladda dhabta ah ee adduunka. Waxaa lagu talinayaa in la isticmaalo natiijada xisaabinta kiiskii ugu xumaa, sababtoo ah natiijadani waxay bixisaa xad weyn oo badbaado ah waxayna hubisaa in nidaamku aanu fashilmin. Waxa kale oo jira xoogaa xog cabbir ah oo u baahan fiiro gaar ah 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 Marka loo eego isla'egtan, awoodda ugu sarreysa ee nidaamka waa la xallin karaa, taas oo la mid ah I2 × RDS (ON) qeexida. Maadaama nashqadeeyaha uu go'aamiyay xawaaraha ugu badan ee dhex mari doona qalabka, RDS(ON) waxaa lagu xisaabin karaa heerkul kala duwan. Waxaa habboon in la ogaado in marka la macaamilayo moodooyinka kuleylka fudud, naqshadeeyayaasha waa inay sidoo kale tixgeliyaan awoodda kulaylka ee isku xirka semiconductor / kiis qalab iyo kiis / deegaanka; Tani waxay u baahan tahay in sabuurada wareegga daabacan iyo baakadu aysan isla markiiba kululayn. Burburka barafku wuxuu ka dhigan yahay in korantada rogaal celiska ah ee aaladda semiconductor ay dhaafto qiimaha ugu badan oo ay sameyso beer koronto oo xoog leh si ay u kordhiso hadda qalabka. Hadda waxa uu baabi'in doonaa awoodda, kordhin doonaa heerkulka qalabka, oo ay suurtogal tahay in uu dhaawaco qalabka. Shirkadaha Semiconductor-ka waxay ku samayn doonaan tijaabada avalanche aaladaha, xisaabin doona danabkooda baraf, ama tijaabin doona adkaanta aaladda. Waxaa jira laba hab oo loo xisaabiyo danab la qiimeeyay; mid waa habka tirakoobka midna waa xisaabinta kulaylka. Xisaabinta kulaylka ayaa si weyn loo isticmaalaa sababtoo ah waa wax la taaban karo. Shirkado badan ayaa bixiyay faahfaahinta tijaabinta aaladooda. Tusaale ahaan, Fairchild Semiconductor waxay bixisaa "Power MOSFET Avalanche Guidelines" (Power MOSFET Avalanche Guidelines-waxaa laga soo dejisan karaa bogga Fairchild). Marka laga soo tago xisaabinta, tignoolajiyadu waxay sidoo kale saameyn weyn ku leedahay saameynta avalanche. Tusaale ahaan, kororka cabbirka dhimashadu waxay kordhisaa iska caabbinta baraf-beelka waxayna ugu dambeyntii kordhisaa awoodda qalabka. Isticmaalayaasha dhamaadka, tani waxay ka dhigan tahay isticmaalka baakadaha waaweyn ee nidaamka.
Tallaabada 4: Go'aami waxqabadka beddelka
Tallaabada ugu dambeysa ee doorashada MOSFET waa in la go'aamiyo waxqabadka beddelka MOSFET. Waxaa jira xaddi badan oo saameeya waxqabadka beddelka, laakiin kuwa ugu muhiimsan waa albaabka/daridda, albaabka/ isha iyo biya-mareenka/ awoodda ilaha. Capacitors-yadani waxay ku abuuraan khasaare beddelka aaladda sababtoo ah waa la dalacaa mar kasta oo ay beddelaan. Sidaa darteed xawaaraha beddelka MOSFET waa la dhimay, waxtarka aaladda sidoo kale waa la dhimay. Si loo xisaabiyo wadarta khasaaraha aaladda inta lagu jiro beddelka, naqshadeeyaha waa inuu xisaabiyaa khasaaraha inta lagu jiro daminta (Eon) iyo khasaaraha inta lagu jiro daminta (Eoff). Wadarta awoodda beddelka MOSFET waxa lagu muujin karaa isla'egta soo socota: Psw=(Eon+Eoff)× inta jeer ee beddelka. Kharashka albaabka (Qgd) ayaa saamaynta ugu wayn ku leh beddelka waxqabadka. Iyada oo ku saleysan muhiimada beddelka waxqabadka, tignoolajiyada cusub ayaa si joogto ah loo horumariyaa si loo xalliyo dhibaatadan beddelka. Kordhinta cabbirka chip wuxuu kordhiyaa kharashka albaabka; tani waxay kordhinaysaa cabbirka qalabka. Si loo yareeyo khasaaraha beddelka, tignoolajiyada cusub sida kanaalka oksaydhka hoose ee qaro weyn ayaa soo baxay, iyaga oo ujeedadoodu tahay in la dhimo kharashka albaabka. Tusaale ahaan, tignoolajiyada cusub ee SuperFET waxa ay yarayn kartaa khasaaraha dabaysha oo ay wanaajiso waxqabadka beddelka iyada oo hoos u dhigaysa RDS(ON) iyo kharashka albaabka (Qg). Sidan, MOSFET-yadu waxay ula qabsan karaan ku-meel-gaadhka korantada xawaaraha sare leh (dv/dt) iyo ku-meel-gaadhka hadda jira (di/dt) inta lagu jiro beddelka, waxayna xitaa u shaqayn karaan si la isku halleyn karo marka la beddelo isbeddellada sare.
Waqtiga boostada: Oct-23-2023
