Điện áp nguồn xả tối đa VDSS
Khi nguồn cổng bị chập, định mức điện áp nguồn thoát (VDSS) là điện áp tối đa có thể cấp cho nguồn thoát mà không bị sự cố tuyết lở. Tùy thuộc vào nhiệt độ, điện áp đánh thủng tuyết lở thực tế có thể thấp hơn VDSS định mức. Để biết mô tả chi tiết về V(BR)DSS, hãy xem Tĩnh điện
Để biết mô tả chi tiết về V(BR)DSS, hãy xem Đặc tính tĩnh điện.
Điện áp nguồn cổng tối đa VGS
Định mức điện áp VGS là điện áp tối đa có thể được áp dụng giữa các cực nguồn cổng. Mục đích chính của việc thiết lập mức điện áp này là để ngăn ngừa hư hỏng oxit cổng do điện áp quá cao. Điện áp thực tế mà oxit cổng có thể chịu được cao hơn nhiều so với điện áp định mức, nhưng sẽ thay đổi theo quy trình sản xuất.
Oxit cổng thực tế có thể chịu được điện áp cao hơn nhiều so với điện áp định mức, nhưng điều này sẽ thay đổi theo quy trình sản xuất, do đó việc giữ VGS trong điện áp định mức sẽ đảm bảo độ tin cậy của ứng dụng.
ID - Dòng điện rò rỉ liên tục
ID được định nghĩa là dòng điện một chiều liên tục tối đa cho phép ở nhiệt độ tiếp giáp định mức tối đa, TJ(max) và nhiệt độ bề mặt ống từ 25°C trở lên. Tham số này là hàm của điện trở nhiệt định mức giữa mối nối và vỏ, RθJC và nhiệt độ vỏ:
Tổn hao chuyển mạch không được bao gồm trong ID và rất khó duy trì nhiệt độ bề mặt ống ở 25°C (Tcase) trong sử dụng thực tế. Do đó, dòng điện chuyển mạch thực tế trong các ứng dụng chuyển mạch cứng thường nhỏ hơn một nửa định mức ID @ TC = 25°C, thường nằm trong khoảng từ 1/3 đến 1/4. bổ sung.
Ngoài ra, ID ở nhiệt độ cụ thể có thể được ước tính nếu sử dụng điện trở nhiệt JA, đây là giá trị thực tế hơn.
IDM - Dòng xả xung
Thông số này phản ánh lượng dòng xung mà thiết bị có thể xử lý, cao hơn nhiều so với dòng điện một chiều liên tục. Mục đích của việc xác định IDM là: vùng ohmic của đường dây. Đối với một điện áp nguồn cổng nhất định,MOSFETdẫn điện với dòng xả tối đa hiện tại
hiện hành. Như thể hiện trong hình, đối với điện áp nguồn cổng nhất định, nếu điểm vận hành nằm trong vùng tuyến tính, thì sự gia tăng dòng điện tiêu hao sẽ làm tăng điện áp nguồn tiêu cực, làm tăng tổn thất dẫn điện. Hoạt động kéo dài ở công suất cao sẽ dẫn đến hỏng thiết bị. Vì lý do này
Do đó, IDM danh nghĩa cần được đặt bên dưới vùng ở điện áp ổ đĩa cổng thông thường. Điểm cắt của vùng nằm ở giao điểm của VSS và đường cong.
Do đó, cần phải đặt giới hạn mật độ dòng điện trên để ngăn chip quá nóng và cháy. Về cơ bản, điều này là để ngăn dòng điện quá mức chạy qua các dây dẫn của gói, vì trong một số trường hợp, "kết nối yếu nhất" trên toàn bộ chip không phải là chip mà là các dây dẫn của gói.
Xem xét các hạn chế của hiệu ứng nhiệt trên IDM, mức tăng nhiệt độ phụ thuộc vào độ rộng xung, khoảng thời gian giữa các xung, tản nhiệt, RDS(bật) cũng như dạng sóng và biên độ của dòng xung. Việc chỉ thỏa mãn rằng dòng xung không vượt quá giới hạn IDM không đảm bảo rằng nhiệt độ đường giao nhau
không vượt quá giá trị tối đa cho phép. Nhiệt độ tiếp giáp dưới dòng xung có thể được ước tính bằng cách tham khảo phần thảo luận về điện trở nhiệt nhất thời trong Tính chất cơ và nhiệt.
PD - Tổng công suất tiêu tán kênh cho phép
Tổng công suất tiêu tán cho phép của kênh hiệu chỉnh mức tiêu tán công suất tối đa mà thiết bị có thể tiêu tán và có thể được biểu thị dưới dạng hàm của nhiệt độ điểm nối tối đa và điện trở nhiệt ở nhiệt độ vỏ 25°C.
TJ, TSTG - Phạm vi nhiệt độ môi trường vận hành và bảo quản
Hai thông số này hiệu chỉnh phạm vi nhiệt độ đường giao nhau được môi trường vận hành và lưu trữ của thiết bị cho phép. Phạm vi nhiệt độ này được thiết lập để đáp ứng tuổi thọ hoạt động tối thiểu của thiết bị. Đảm bảo rằng thiết bị hoạt động trong phạm vi nhiệt độ này sẽ kéo dài tuổi thọ hoạt động của thiết bị đáng kể.
EAS-Năng lượng phá vỡ tuyết lở xung đơn
Nếu điện áp quá mức (thường là do dòng điện rò rỉ và điện cảm rò rỉ) không vượt quá điện áp đánh thủng, thiết bị sẽ không bị đánh thủng do tuyết lở và do đó không cần khả năng tiêu tan đánh thủng do tuyết lở. Năng lượng sự cố tuyết lở sẽ hiệu chỉnh mức vượt quá nhất thời mà thiết bị có thể chịu đựng được.
Năng lượng đánh thủng do tuyết lở xác định giá trị an toàn của điện áp quá mức nhất thời mà thiết bị có thể chịu được và phụ thuộc vào lượng năng lượng cần tiêu tán để xảy ra đánh thủng do tuyết lở.
Một thiết bị xác định xếp hạng năng lượng sự cố tuyết lở thường cũng xác định xếp hạng EAS, có ý nghĩa tương tự như xếp hạng UIS và xác định mức năng lượng sự cố tuyết lở ngược mà thiết bị có thể hấp thụ một cách an toàn.
L là giá trị điện cảm và iD là dòng điện cực đại chạy trong cuộn cảm, dòng điện này được chuyển đổi đột ngột thành dòng tiêu hao trong thiết bị đo. Điện áp tạo ra trên cuộn cảm vượt quá điện áp đánh thủng MOSFET và sẽ dẫn đến sự cố tuyết lở. Khi xảy ra sự cố tuyết lở, dòng điện trong cuộn cảm sẽ chạy qua thiết bị MOSFET mặc dùMOSFETđã tắt. Năng lượng được lưu trữ trong cuộn cảm tương tự như năng lượng được lưu trữ trong cuộn cảm lạc và bị MOSFET tiêu tán.
Khi các MOSFET được kết nối song song, điện áp đánh thủng giữa các thiết bị hầu như không giống nhau. Điều thường xảy ra là một thiết bị là thiết bị đầu tiên gặp sự cố do tuyết lở và tất cả các dòng điện (năng lượng) sự cố do tuyết lở tiếp theo đều chảy qua thiết bị đó.
EAR - Năng lượng của trận tuyết lở lặp đi lặp lại
Năng lượng của trận tuyết lở lặp đi lặp lại đã trở thành một "tiêu chuẩn công nghiệp", nhưng nếu không đặt tần số, các tổn thất khác và lượng làm mát thì thông số này không có ý nghĩa gì. Điều kiện tản nhiệt (làm mát) thường chi phối năng lượng tuyết lở lặp đi lặp lại. Cũng khó có thể dự đoán mức năng lượng được tạo ra do sự cố tuyết lở.
Cũng khó có thể dự đoán mức năng lượng được tạo ra do sự cố tuyết lở.
Ý nghĩa thực sự của xếp hạng EAR là hiệu chỉnh năng lượng sự cố tuyết lở lặp đi lặp lại mà thiết bị có thể chịu được. Định nghĩa này giả định rằng không có giới hạn về tần số để thiết bị không bị quá nóng, điều này thực tế đối với bất kỳ thiết bị nào có thể xảy ra sự cố tuyết lở.
Bạn nên đo nhiệt độ của thiết bị đang hoạt động hoặc tản nhiệt để xem thiết bị MOSFET có quá nóng trong quá trình xác minh thiết kế thiết bị hay không, đặc biệt đối với các thiết bị có khả năng xảy ra sự cố tuyết lở.
IAR - Dòng điện sự cố do tuyết lở
Đối với một số thiết bị, xu hướng đặt cạnh hiện tại trên chip trong quá trình xảy ra sự cố do tuyết lở đòi hỏi phải hạn chế IAR hiện tại do tuyết lở. Bằng cách này, dòng điện tuyết lở trở thành "bản in đẹp" của thông số kỹ thuật năng lượng sự cố do tuyết lở; nó tiết lộ khả năng thực sự của thiết bị.
Phần II Đặc tính tĩnh điện
V(BR)DSS: Điện áp đánh thủng nguồn thoát nước (Điện áp phá hủy)
V(BR)DSS (đôi khi được gọi là VBDSS) là điện áp nguồn 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. Điện áp nguồn xả trong trường hợp này là điện áp đánh thủng do tuyết lở.
V(BR)DSS là hệ số nhiệt độ dương và ở nhiệt độ thấp V(BR)DSS nhỏ hơn định mức tối đa của điện áp nguồn xả ở 25°C. Ở -50°C, V(BR)DSS nhỏ hơn định mức tối đa của điện áp nguồn xả ở -50°C. Ở -50°C, V(BR)DSS xấp xỉ 90% định mức điện áp nguồn cực đại ở 25°C.
VGS(th), VGS(off): Điện áp ngưỡng
VGS(th) là điện áp tại đó điện áp nguồn cổng bổ sung có thể làm cho cực máng bắt đầu có dòng điện hoặc dòng điện biến mất khi tắt MOSFET và các điều kiện để kiểm tra (dòng xả, điện áp nguồn xả, điểm nối nhiệt độ) cũng được quy định. Thông thường, tất cả các thiết bị cổng MOS đều có
điện áp ngưỡng sẽ khác nhau. Vì vậy, khoảng biến thiên của VGS(th) được quy định. VGS(th) là hệ số nhiệt độ âm, khi nhiệt độ tăng thìMOSFETsẽ bật ở điện áp nguồn cổng tương đối thấp.
RDS(bật): Khi kháng cự
RDS(bật) là điện trở nguồn thoát được đo ở dòng thoát cụ thể (thường là một nửa dòng ID), điện áp nguồn cổng và 25°C. RDS(on) là điện trở nguồn thoát được đo ở dòng xả cụ thể (thường là một nửa dòng ID), điện áp nguồn cổng và 25°C.
IDSS: dòng xả điện áp cổng 0
IDSS là dòng rò giữa cống và nguồn ở điện áp nguồn thoát cụ thể khi điện áp nguồn cổng bằng 0. Vì dòng rò tăng theo nhiệt độ nên IDSS được chỉ định ở cả nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao. Công suất tiêu tán do dòng điện rò rỉ có thể được tính bằng cách nhân IDSS với điện áp giữa các nguồn tiêu hao, thường không đáng kể.
IGSS - Dòng rò nguồn cổng
IGSS là dòng rò chạy qua cổng ở điện áp nguồn cổng cụ thể.
Phần III Đặc tính điện động
Ciss: Điện dung đầu vào
Điện dung giữa cổng và nguồn, được đo bằng tín hiệu AC bằng cách rút ngắn cực máng tới nguồn, là điện dung đầu vào; Ciss được hình thành bằng cách kết nối song song điện dung cổng Cgd và điện dung nguồn cổng Cgs hoặc Ciss = Cgs + Cgd. Thiết bị được bật khi điện dung đầu vào được sạc đến điện áp ngưỡng và tắt khi nó được xả đến một giá trị nhất định. Vì vậy, mạch driver và Ciss tác động trực tiếp đến độ trễ bật tắt của thiết bị.
Coss: Điện dung đầu ra
Điện dung đầu ra là điện dung giữa cực máng và nguồn được đo bằng tín hiệu AC khi nguồn cổng bị chập, Coss được hình thành bằng cách mắc song song điện dung cực máng Cds và điện dung cực cực cổng Cgd, hay Coss = Cds + Cgd. Đối với các ứng dụng chuyển mạch mềm, Coss rất quan trọng vì nó có thể gây ra hiện tượng cộng hưởng trong mạch.
Crss: Điện dung truyền ngược
Điện dung đo giữa cực máng và cổng với nguồn nối đất là điện dung truyền ngược. Điện dung truyền ngược tương đương với điện dung cống cổng, Cres = Cgd, và thường được gọi là điện dung Miller, là một trong những thông số quan trọng nhất đối với thời gian tăng giảm của công tắc.
Đây là một tham số quan trọng đối với thời gian tăng giảm chuyển mạch và cũng ảnh hưởng đến thời gian trễ tắt. Điện dung giảm khi điện áp thoát tăng, đặc biệt là điện dung đầu ra và điện dung truyền ngược.
Qss, Qgd và Qg: Phí cổng
Giá trị điện tích cổng phản ánh điện tích được lưu trữ trên tụ điện giữa các cực. Do điện tích trên tụ điện thay đổi theo điện áp tại thời điểm chuyển mạch nên ảnh hưởng của điện tích cổng thường được xem xét khi thiết kế mạch điều khiển cổng.
Qss là điện tích từ 0 đến điểm uốn thứ nhất, Qgd là phần từ điểm uốn thứ nhất đến điểm uốn thứ hai (còn gọi là điện tích "Miller") và Qg là phần từ 0 đến điểm mà VGS bằng một ổ đĩa cụ thể điện áp.
Những thay đổi về dòng điện rò và điện áp nguồn rò có ảnh hưởng tương đối nhỏ đến giá trị điện tích cổng và điện tích cổng không thay đổi theo nhiệt độ. Các điều kiện thử nghiệm được quy định. Biểu đồ điện tích cổng được hiển thị trong bảng dữ liệu, bao gồm các đường cong biến đổi điện tích cổng tương ứng đối với dòng điện rò cố định và điện áp nguồn rò khác nhau.
Các đường cong biến đổi điện tích cổng tương ứng cho dòng xả cố định và điện áp nguồn xả khác nhau được bao gồm trong bảng dữ liệu. Trong biểu đồ, điện áp cao nguyên VGS(pl) tăng ít hơn khi dòng điện tăng (và giảm khi dòng điện giảm). Điện áp cao nguyên cũng tỷ lệ thuận với điện áp ngưỡng, do đó điện áp ngưỡng khác nhau sẽ tạo ra điện áp cao nguyên khác nhau.
điện áp.
Sơ đồ sau đây chi tiết hơn và được áp dụng:
td(on): thời gian trễ đúng giờ
Thời gian trễ đúng thời gian là thời gian từ khi điện áp nguồn cổng tăng lên 10% điện áp điều khiển cổng cho đến khi dòng rò tăng lên 10% dòng điện chỉ định.
td(off): Thời gian trễ tắt
Thời gian trễ tắt là khoảng thời gian trôi qua kể từ khi điện áp nguồn cổng giảm xuống 90% điện áp ổ đĩa cổng cho đến khi dòng rò giảm xuống 90% dòng điện chỉ định. Điều này cho thấy độ trễ xảy ra trước khi dòng điện được truyền tới tải.
tr : Thời gian trỗi dậy
Thời gian tăng là thời gian để dòng xả tăng từ 10% lên 90%.
tf : Thời gian rơi
Thời gian rơi là thời gian để dòng xả giảm từ 90% xuống 10%.
Thời gian đăng: 15-04-2024
