La selección del dispositivo MOSFET debe considerar todos los aspectos de los factores, desde pequeños hasta elegir tipo N o tipo P, tipo de paquete, voltaje grande hasta MOSFET, resistencia de encendido, etc., los diferentes requisitos de aplicación varían.El siguiente artículo resume la selección de dispositivos MOSFET de las 3 reglas principales. Creo que después de leerlo obtendrás muchas cosas.
1. Paso uno de selección de MOSFET de potencia: ¿tubo P o tubo N?
Hay dos tipos de MOSFET de potencia: canal N y canal P, en el proceso de diseño del sistema para seleccionar el tubo N o el tubo P, para la aplicación real específica para elegir, MOSFET de canal N para elegir el modelo, bajo costo;MOSFET de canal P para elegir el modelo menos costoso.
Si el voltaje en la conexión del polo S del MOSFET de potencia no es la tierra de referencia del sistema, el canal N requiere una unidad de suministro de energía de tierra flotante, una unidad de transformador o una unidad de arranque, un complejo de circuito de unidad;El canal P se puede accionar directamente y es sencillo.
Es necesario considerar que las aplicaciones del canal N y del canal P son principalmente
a.Computadoras portátiles, computadoras de escritorio y servidores utilizados para proporcionar circuitos de control de motor a la CPU y al sistema, ventiladores de refrigeración, sistemas de alimentación de impresoras, aspiradoras, purificadores de aire, ventiladores eléctricos y otros electrodomésticos. Estos sistemas utilizan una estructura de circuito de puente completo, cada brazo de puente. en el tubo se puede usar el tubo P, también se puede usar el tubo N.
b.Sistema de comunicación Sistema de entrada de 48 V de MOSFET de conexión en caliente colocados en el extremo superior, puede usar tubos P, también puede usar tubos N.
C.Circuito de entrada de computadora portátil en serie, desempeña el papel de conexión anti-reversa y conmutación de carga dos MOSFET de potencia consecutivos, el uso del canal N necesita controlar la bomba de carga de unidad integrada interna del chip, el uso del canal P Se puede conducir directamente.
2. Selección del tipo de paquete
El tipo de canal MOSFET de potencia para determinar el segundo paso para determinar el paquete, son los principios de selección del paquete.
a.El aumento de temperatura y el diseño térmico son los requisitos más básicos para seleccionar el paquete.
Los diferentes tamaños de paquete tienen diferente resistencia térmica y disipación de energía, además de considerar las condiciones térmicas del sistema y la temperatura ambiente, como si hay refrigeración por aire, restricciones de forma y tamaño del disipador de calor, si el ambiente está cerrado y otros factores. el principio básico es garantizar el aumento de temperatura del MOSFET de potencia y la eficiencia del sistema, la premisa de seleccionar parámetros y empaquetar MOSFET de potencia más generales.
A veces, debido a otras condiciones, se selecciona en paralelo con múltiples tubos.
Si no se puede utilizar la conexión paralela de múltiples tubos, además de seleccionar un MOSFET de potencia con mejor rendimiento, también se puede utilizar un paquete de mayor tamaño o un nuevo tipo de paquete, por ejemplo, en algunas fuentes de alimentación AC/DC TO220 cambiarse al paquete TO247;En algunas fuentes de alimentación de sistemas de comunicación, se utiliza el nuevo paquete DFN8*8.
b.Limitación de tamaño del sistema.
Algunos sistemas electrónicos están limitados por el tamaño de la PCB y la altura del interior, como el módulo de fuente de alimentación de los sistemas de comunicación debido a las restricciones de altura que generalmente usan paquetes DFN5 * 6, DFN3 * 3;En algunas fuentes de alimentación ACDC, el uso de un diseño ultradelgado o debido a las limitaciones de la carcasa, ensambla los pines MOSFET de alimentación del paquete TO220 directamente en la raíz, la altura de las restricciones no puede usar el paquete TO247.
Algunos diseños ultrafinos doblan directamente los pines del dispositivo, este proceso de producción de diseño se volverá complejo.
En el diseño de placas de protección de baterías de litio de gran capacidad, debido a las restricciones de tamaño extremadamente estrictas, la mayoría ahora utiliza un paquete CSP a nivel de chip para mejorar el rendimiento térmico tanto como sea posible, garantizando al mismo tiempo el tamaño más pequeño.
C.control de costos
Al principio, muchos sistemas electrónicos usaban paquetes enchufables, en estos años debido al aumento de los costos laborales, muchas empresas comenzaron a cambiar al paquete SMD, aunque el costo de soldadura de SMD que el de enchufe es alto, pero el alto grado de automatización de la soldadura SMD, el El costo total aún puede controlarse dentro de un rango razonable.En algunas aplicaciones, como placas base y placas de escritorio que son extremadamente sensibles a los costos, los MOSFET de potencia en paquetes DPAK generalmente se usan debido al bajo costo de este paquete.
Por lo tanto, al seleccionar el paquete MOSFET de potencia, debe combinar el estilo y las características del producto de su propia empresa, teniendo en cuenta los factores anteriores.
3. Seleccione la resistencia RDSON en estado activado, nota: no actual
Muchas veces los ingenieros están preocupados por RDSON, porque RDSON y la pérdida de conducción están directamente relacionados: cuanto más pequeño es el RDSON, menor es la pérdida de conducción del MOSFET de potencia, mayor es la eficiencia y menor es el aumento de temperatura.
Del mismo modo, los ingenieros siguen en la medida de lo posible el proyecto anterior o los componentes existentes en la biblioteca de materiales, ya que el RDSON del método de selección real no tiene mucho que considerar.Cuando el aumento de temperatura del MOSFET de potencia seleccionado es demasiado bajo, por razones de costo, se cambiará a componentes más grandes RDSON;cuando el aumento de temperatura del MOSFET de potencia es demasiado alto, la eficiencia del sistema es baja, cambiará a componentes RDSON más pequeños o, al optimizar el circuito de accionamiento externo, mejorará la forma de ajustar la disipación de calor, etc.
Si se trata de un proyecto nuevo y no hay ningún proyecto anterior a seguir, entonces, ¿cómo seleccionar el MOSFET RDSON de potencia? Aquí le presentamos un método: método de distribución del consumo de energía.
Al diseñar un sistema de suministro de energía, las condiciones conocidas son: rango de voltaje de entrada, voltaje de salida / corriente de salida, eficiencia, frecuencia de operación, voltaje de accionamiento, por supuesto, existen otros indicadores técnicos y MOSFET de potencia relacionados principalmente con estos parámetros.Los pasos son los siguientes.
a.Según el rango de voltaje de entrada, voltaje de salida/corriente de salida, eficiencia, calcule la pérdida máxima del sistema.
b.Pérdidas espurias del circuito de potencia, pérdidas estáticas de componentes del circuito que no son de potencia, pérdidas estáticas de IC y pérdidas de accionamiento; para hacer una estimación aproximada, el valor empírico puede representar del 10% al 15% de las pérdidas totales.
Si el circuito de alimentación tiene una resistencia de muestreo actual, calcule el consumo de energía de la resistencia de muestreo actual.Pérdida total menos estas pérdidas anteriores, la parte restante es la pérdida de potencia del dispositivo de potencia, transformador o inductor.
La pérdida de energía restante se asignará al dispositivo de potencia y al transformador o inductor en una cierta proporción y, si no está seguro, la distribución promedio por la cantidad de componentes, de modo que obtenga la pérdida de energía de cada MOSFET.
C.La pérdida de potencia del MOSFET se asigna a la pérdida de conmutación y la pérdida de conducción en una cierta proporción y, si no hay certeza, la pérdida de conmutación y la pérdida de conducción se asignan por igual.
d.Mediante la pérdida de conducción del MOSFET y la corriente RMS que fluye, calcule la resistencia de conducción máxima permitida; esta resistencia es el MOSFET a la temperatura máxima de funcionamiento de la unión RDSON.
La hoja de datos en el MOSFET de potencia RDSON está marcada con condiciones de prueba definidas, en diferentes condiciones definidas tienen diferentes valores, la temperatura de prueba: TJ = 25 ℃, RDSON tiene un coeficiente de temperatura positivo, por lo tanto, de acuerdo con la temperatura de unión operativa más alta del MOSFET y Coeficiente de temperatura RDSON, a partir del valor calculado de RDSON anterior, para obtener el RDSON correspondiente a una temperatura de 25 ℃.
mi.RDSON desde 25 ℃ para seleccionar el tipo apropiado de MOSFET de potencia, según los parámetros reales del MOSFET RDSON, ajuste hacia abajo o hacia arriba.
A través de los pasos anteriores, se realiza la selección preliminar del modelo MOSFET de potencia y los parámetros RDSON.
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Hora de publicación: 19-abr-2022