Khi MOSFET được kết nối với bus và đất tải, một công tắc phía điện áp cao sẽ được sử dụng. Thường là kênh PMOSFETđược sử dụng trong cấu trúc liên kết này, một lần nữa để xem xét truyền động điện áp. Xác định định mức hiện tại Bước thứ hai là chọn định mức hiện tại của MOSFET. Tùy thuộc vào cấu trúc mạch, định mức dòng điện này phải là dòng điện tối đa mà tải có thể chịu được trong mọi trường hợp.
Tương tự như trường hợp điện áp, người thiết kế phải đảm bảo lựa chọnMOSFETcó thể chịu được mức dòng điện này, ngay cả khi hệ thống đang tạo ra dòng điện tăng đột biến. Hai trường hợp hiện tại được xem xét là chế độ liên tục và xung tăng đột biến. Thông số này được tham chiếu bởi BẢNG DỮ LIỆU FDN304P, trong đó MOSFET ở trạng thái ổn định ở chế độ dẫn điện liên tục, khi dòng điện liên tục chạy qua thiết bị.
Xung tăng đột biến là khi có dòng điện tăng vọt (hoặc tăng vọt) chạy qua thiết bị. Khi dòng điện tối đa trong các điều kiện này đã được xác định, vấn đề chỉ đơn giản là chọn trực tiếp một thiết bị có thể chịu được dòng điện tối đa này.
Sau khi chọn dòng điện định mức, tổn hao dẫn điện cũng phải được tính toán. Trong thực tế, MOSFET không phải là thiết bị lý tưởng vì có sự mất điện trong quá trình dẫn điện, gọi là tổn thất dẫn điện.
MOSFET hoạt động như một điện trở thay đổi khi nó "bật", được xác định bởi RDS(ON) của thiết bị và thay đổi đáng kể theo nhiệt độ. Công suất tiêu tán của thiết bị có thể được tính từ Iload2 x RDS(ON) và do điện trở bật thay đổi theo nhiệt độ nên công suất tiêu tán cũng thay đổi tỷ lệ. Điện áp VGS cấp vào MOSFET càng cao thì RDS(ON) sẽ càng nhỏ; ngược lại RDS(ON) sẽ càng cao. Đối với người thiết kế hệ thống, đây là lúc sự cân bằng phát huy tác dụng tùy thuộc vào điện áp hệ thống. Đối với các thiết kế di động, việc sử dụng điện áp thấp hơn sẽ dễ dàng hơn (và phổ biến hơn), trong khi đối với các kiểu dáng công nghiệp, có thể sử dụng điện áp cao hơn.
Lưu ý rằng điện trở RDS(ON) tăng nhẹ theo dòng điện. Có thể tìm thấy các biến thể về các thông số điện khác nhau của điện trở RDS(ON) trong bảng dữ liệu kỹ thuật do nhà sản xuất cung cấp.
Xác định các yêu cầu về nhiệt Bước tiếp theo trong việc lựa chọn MOSFET là tính toán các yêu cầu về nhiệt của hệ thống. Người thiết kế phải xem xét hai tình huống khác nhau, trường hợp xấu nhất và trường hợp thực sự. Nên sử dụng tính toán cho trường hợp xấu nhất vì kết quả này mang lại mức độ an toàn cao hơn và đảm bảo rằng hệ thống sẽ không bị lỗi.
Ngoài ra còn có một số phép đo cần lưu ý trênMOSFETbảng dữ liệu; chẳng hạn như điện trở nhiệt giữa điểm nối bán dẫn của thiết bị đóng gói và môi trường xung quanh cũng như nhiệt độ điểm nối tối đa. Nhiệt độ điểm nối của thiết bị bằng nhiệt độ môi trường tối đa cộng với tích của điện trở nhiệt và công suất tiêu tán (nhiệt độ điểm nối = nhiệt độ môi trường tối đa + [điện trở nhiệt x công suất tiêu tán]). Từ phương trình này, công suất tiêu tán tối đa của hệ thống có thể được giải, theo định nghĩa bằng I2 x RDS(ON).
Vì người thiết kế đã xác định dòng điện tối đa sẽ đi qua thiết bị nên RDS(ON) có thể được tính cho các nhiệt độ khác nhau. Điều quan trọng cần lưu ý là khi xử lý các mô hình nhiệt đơn giản, người thiết kế cũng phải xem xét công suất nhiệt của điểm nối/vỏ thiết bị bán dẫn và vỏ/môi trường; tức là bảng mạch in và bao bì không được nóng lên ngay lập tức.
Thông thường, một PMOSFET sẽ có một diode ký sinh, chức năng của diode là ngăn chặn kết nối ngược nguồn-cống, đối với PMOS, ưu điểm so với NMOS là điện áp bật của nó có thể bằng 0 và chênh lệch điện áp giữa các cực. Điện áp DS không nhiều, trong khi NMOS ở điều kiện yêu cầu VGS phải lớn hơn ngưỡng, điều này sẽ dẫn đến điện áp điều khiển chắc chắn lớn hơn điện áp yêu cầu và sẽ xảy ra những rắc rối không đáng có. PMOS được chọn làm công tắc điều khiển, có 2 ứng dụng sau: ứng dụng thứ nhất là PMOS thực hiện việc lựa chọn điện áp, khi có V8V thì điện áp được cung cấp toàn bộ bởi V8V, PMOS sẽ tắt, VBAT không cung cấp điện áp cho VSIN và khi V8V ở mức thấp, VSIN được cấp nguồn 8V. Lưu ý nối đất của R120, một điện trở kéo điện áp cổng xuống đều đặn để đảm bảo bật PMOS thích hợp, một mối nguy hiểm trạng thái liên quan đến trở kháng cổng cao được mô tả trước đó.
Chức năng của D9 và D10 là ngăn ngừa điện áp dự phòng và có thể bỏ qua D9. Cần lưu ý rằng DS của mạch thực sự bị đảo ngược, do đó chức năng của ống chuyển mạch không thể đạt được bằng sự dẫn truyền của diode kèm theo, điều này cần lưu ý trong các ứng dụng thực tế. Trong mạch này, tín hiệu điều khiển PGC sẽ kiểm soát xem V4.2 có cấp nguồn cho P_GPRS hay không. Mạch này, các cực nguồn và cực máng không nối ngược nhau, R110 và R113 tồn tại theo nghĩa là dòng cổng điều khiển R110 không quá lớn, cổng điều khiển R113 bình thường, R113 pull-up cho cao, như của PMOS, nhưng cũng có thể được coi là sự kéo lên của tín hiệu điều khiển, khi các chân bên trong MCU và kéo lên, nghĩa là đầu ra của cống mở khi đầu ra không tắt PMOS, tại thời điểm này, Nó sẽ cần một điện áp bên ngoài để kéo lên, vì vậy điện trở R113 đóng hai vai trò. r110 có thể nhỏ hơn, có thể đến 100 ohm.
MOSFET gói nhỏ có một vai trò đặc biệt.
Thời gian đăng: 27-04-2024
