Điện dung cổng, điện trở và các thông số khác của MOSFET

I. Điện dung cổng

Điện dung cổng chủ yếu bao gồm điện dung đầu vào (Ciss), điện dung đầu ra (Coss) và điện dung truyền ngược (Crss, còn được gọi là điện dung Miller).

Điện dung đầu vào (Ciss):

ĐỊNH NGHĨA: Điện dung đầu vào là tổng điện dung giữa cổng với nguồn và cống, bao gồm điện dung nguồn cổng (Cgs) và điện dung cống cổng (Cgd) được mắc song song, tức là Ciss = Cgs + Cgd.

Chức năng: Điện dung đầu vào ảnh hưởng đến tốc độ chuyển mạch của MOSFET. Khi điện dung đầu vào được sạc đến điện áp ngưỡng, thiết bị có thể được bật; xả đến một giá trị nhất định, thiết bị có thể được tắt. Do đó, mạch điều khiển và Ciss tác động trực tiếp đến độ trễ bật, tắt của thiết bị.

Điện dung đầu ra (Coss):

Định nghĩa: Điện dung đầu ra là tổng điện dung giữa cực máng và nguồn, bao gồm điện dung cực máng (Cds) và điện dung cổng-cống (Cgd) mắc song song, tức là Coss = Cds + Cgd.

Vai trò: Trong các ứng dụng chuyển mạch mềm, Coss rất quan trọng vì nó có thể gây ra hiện tượng cộng hưởng trong mạch.

Điện dung truyền ngược (Crss):

Định nghĩa: Điện dung truyền ngược tương đương với điện dung cống cổng (Cgd) và thường được gọi là điện dung Miller.

Vai trò: Điện dung truyền ngược là một thông số quan trọng đối với thời gian tăng giảm của công tắc và nó cũng ảnh hưởng đến thời gian trễ tắt. Giá trị điện dung giảm khi điện áp nguồn thoát tăng.

II. Trên kháng cự (Rds(on))

Định nghĩa: Điện trở bật là điện trở giữa nguồn và cống của MOSFET ở trạng thái bật trong các điều kiện cụ thể (ví dụ: dòng điện rò cụ thể, điện áp cổng và nhiệt độ).

Các yếu tố ảnh hưởng: Điện trở bật không phải là giá trị cố định, nó bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, nhiệt độ càng cao thì Rds(on) càng lớn. Ngoài ra, điện áp chịu được càng cao thì cấu trúc bên trong của MOSFET càng dày thì điện trở tương ứng càng cao.

Tầm quan trọng: Khi thiết kế nguồn điện chuyển mạch hoặc mạch điều khiển, cần xem xét điện trở bật của MOSFET, vì dòng điện chạy qua MOSFET sẽ tiêu thụ năng lượng trên điện trở này và phần năng lượng tiêu thụ này được gọi là- mất sức đề kháng. Việc chọn MOSFET có điện trở thấp có thể làm giảm tổn thất trên điện trở.

Thứ ba, các thông số quan trọng khác

Ngoài điện dung cổng và điện trở đóng, MOSFET còn có một số thông số quan trọng khác như:

V(BR)DSS (Điện áp đánh thủng nguồn thoát nước):Điện áp nguồn cống tại đó dòng điện chạy qua cống đạt đến một giá trị cụ thể ở nhiệt độ cụ thể và khi nguồn cổng bị chập. Trên giá trị này, ống có thể bị hỏng.

VGS(th) (Ngưỡng điện áp):Điện áp cổng cần thiết để tạo ra một kênh dẫn điện bắt đầu hình thành giữa nguồn và cống. Đối với MOSFET kênh N tiêu chuẩn, VT khoảng 3 đến 6V.

ID (Dòng xả liên tục tối đa):Dòng điện một chiều liên tục tối đa mà chip có thể cho phép ở nhiệt độ tiếp giáp định mức tối đa.

IDM (Dòng xả xung tối đa):Phản ánh mức dòng điện xung mà thiết bị có thể xử lý, trong đó dòng điện xung cao hơn nhiều so với dòng điện một chiều liên tục.

PD (tiêu tán công suất tối đa):thiết bị có thể tiêu tan mức tiêu thụ điện năng tối đa.

Tóm lại, điện dung cổng, điện trở và các thông số khác của MOSFET rất quan trọng đối với hiệu suất và ứng dụng của nó, đồng thời cần được lựa chọn và thiết kế theo các yêu cầu và kịch bản ứng dụng cụ thể.