MOSFET-ê di yek gotarê de fêm bikin

Amûrên nîvconductor yên hêzê bi berfirehî di pîşesaziyê, xerîdar, leşkerî û warên din de têne bikar anîn, û xwedan pozîsyonek stratejîk a bilind in. Ka em ji wêneyek wêneya giştî ya cîhazên hêzê binihêrin:

Amûrên nîvconduktorê hêzê li gorî asta kontrolkirina sînyalên dorpêçê li celebê tevahî, celebek nîv-kontrolkirî û celebek ne-kontrolkirî dikare were dabeş kirin. An jî li gorî taybetmendiyên nîşana çerxa ajotinê, ew dikare li celebê voltaja-rêveber, celebê-rêvebir, hwd were dabeş kirin.

Bisinifkirinî	awa	Amûrên nîvconductor hêza taybetî
Kontrolkirina sînyalên elektrîkê	Tîpa nîv-kontrolkirî	SCR
	Kontrola tevahî	GTO, GTR, MOSFET, IGBT
	Naye kotrol	Power Diode
Taybetmendiyên sînyala ajotinê	Tîpa voltaja ajotinê	IGBT, MOSFET, SITH
Taybetmendiyên sînyala ajotinê	Cureyê ajotinê ya niha	SCR, GTO, GTR
Forma pêla sînyala bi bandor	Tîpa pêlêdana pêlê	SCR、GTO
Forma pêla sînyala bi bandor	Cureya kontrola elektronîkî	GTR, MOSFET, IGBT
Rewşên ku tê de elektronên hilgirê niha beşdar dibin	cîhaza bipolar	Power Diode, SCR, GTO, GTR, BSIT, BJT
	Amûra yekpolar	MOSFET, SIT
	Amûra pêkhatî	MCT, IGBT, SITH û IGCT

Amûrên nîvconduktorê yên cihêreng xwedî taybetmendiyên cihêreng ên wekî voltaj, kapasîteya niha, kapasîteya impedance, û mezinahî ne. Di karanîna rastîn de, pêdivî ye ku amûrên guncan li gorî zevî û hewcedariyên cûda werin hilbijartin.

Taybetmendiyên cihêreng ên cîhazên nîvconductor yên hêzê yên cihêreng

Pîşesaziya semiconductor ji zayîna xwe ve sê nifşên guhertinên madî derbas kiriye. Heya nuha, yekem materyalê nîvconductor ku ji hêla Si ve hatî temsîl kirin hîn jî bi gelemperî di warê amûrên nîvconductor yên hêzê de tê bikar anîn.

Madeya semiconductor		Bandgap (eV)	Xala helînê (K)	serîlêdana sereke
Materyalên nîvconductor nifşê 1	Ge	1.1	1221	Voltaja kêm, frekansa kêm, transîstorên hêza navîn, fotodetektor
Materyalên nîvconductor nifşê 2	Si	0.7	1687
Materyalên nîvconductor nifşê 3	GaAs	1.4	1511	Microwave, alavên pêlên millimeter, cîhazên ronahiyê
	SiC	3.05	2826	1. Germahiya bilind, bilind-frequency, tîrêj-berxwedêr-hêza hêza bilind 2. Şîn, pola, dîodên ronahiya binefşî, lazerên nîvconductor
	GaN	3.4	1973
	AIN	6.2	2470
	C	5.5	＞3800
	ZnO	3.37	2248

Taybetmendiyên amûrên hêza nîv-kontrolkirî û bi tevahî kontrolkirî kurt bikin:

Cureyê cîhazê	SCR	GTR	MOSFET	IGBT
Cureyê kontrolê	Pulse trigger	Kontrola heyî	kontrola voltaja	navenda fîlmê
xeta self-hutoff	Girtina komutasyonê	amûra xwe-girtina	amûra xwe-girtina	amûra xwe-girtina
frekansa xebatê	＜1khz	＜30khz	20khz-Mhz	＜40khz
Hêza ajotinê	biçûk	mezin	biçûk	biçûk
windahiyên guherîn	mezin	mezin	mezin	mezin
windabûna rêveçûnê	biçûk	biçûk	mezin	biçûk
Voltage û asta niha	最大	mezin	kêmtirîn	zêde
sepanên tîpîk	Germkirina induksiyonê ya frekansa navîn	Veguherkera frekansa UPS	guherandina dabînkirina hêzê	Veguherkera frekansa UPS
biha	herî kêm	kêmkirin	di navîn	Ya herî biha
bandora modulation conductance	hebûn	hebûn	netû	hebûn

MOSFETs nas bikin

MOSFET xwedan impedansa ketinê ya bilind, dengek kêm, û aramiya germî ya baş e; ew xwedan pêvajoyek çêkirinê ya hêsan û tîrêjek xurt e, ji ber vê yekê ew bi gelemperî di çerxên amplifiker an dorhêlên guheztinê de tê bikar anîn;

(1) Parametreyên hilbijartinê yên sereke: voltaja jêderk VDS (li hember voltaja raweste), Nasnameya rijandina domdar, RDS (li ser) berxwedanê, kapasîteya têketina Ciss (kapasîteya hevberdanê), faktora kalîteyê FOM=Ron*Qg, hwd.

(2) Li gorî pêvajoyên cihêreng, ew di TrenchMOS de tê dabeş kirin: MOSFET xendek, bi piranî di qada voltaja nizm de di nav 100V de; SGT (Deriyê Parçebûnê) MOSFET: MOSFET deriyê dabeşkirî, bi taybetî di qada voltaja navîn û nizm de di nav 200V de; SJ MOSFET: MOSFET-a hevberdana super, bi taybetî di qada voltaja Bilind 600-800V;

Di dabînkirina hêzê ya veguheztinê de, mîna dorhêlek vekêşana vekirî, drain bi barkêşê saxlem ve girêdayî ye, ku jê re drainek vekirî tê gotin. Di dorhêlek vekirî-drav de, her çend voltaja bargiraniyê çiqasî bilind be jî, herika barkirinê dikare were girtin û jêbirin. Ew amûrek veguherîna analogê ya îdeal e. Ev prensîba MOSFET-ê wekî amûrek veguherîn e.

Di warê pişka bazarê de, MOSFET hema hema hemî di destên hilberînerên mezin ên navneteweyî de ne. Di nav wan de, Infineon di sala 2015-an de IR (Pargîdaniya Rêvebir a Navneteweyî ya Amerîkî) bi dest xist û bû serokê pîşesaziyê. ON Semiconductor di Îlona 2016-an de jî kirîna Fairchild Semiconductor temam kir. , pişka bazarê derket cîhê duyemîn, û dûv re rêzên firotanê Renesas, Toshiba, IWC, ST, Vishay, Anshi, Magna, hwd.

Marqeyên sereke yên MOSFET li çend rêzan têne dabeş kirin: Amerîkî, Japonî û Koreyî.

Rêzefîlmên Amerîkî: Infineon, IR, Fairchild, ON Semiconductor, ST, TI, PI, AOS, hwd.;

Japonî: Toshiba, Renesas, ROHM, hwd.;

Rêzeya Koreyî: Magna, KEC, AUK, Morina Hiroshi, Shinan, KIA

Kategoriyên pakêta MOSFET

Li gorî awayê ku ew li ser panela PCB-ê hatî saz kirin, du celeb pakêtên MOSFET-ê yên sereke hene: pêvek (Through Hole) û çîyayê rûkal (Surface Mount). de

Tîpa pêvekirinê tê vê wateyê ku pîneyên MOSFET-ê di nav kunên montajê yên panela PCB-yê re derbas dibin û li ser panela PCB-ê têne weldandin. Pakêtên pêvekê yên hevpar ev in: pakêta nav-hêlê ya dualî (DIP), pakêta xêzkirina transîstor (TO), û pakêta rêza torê ya pin (PGA).

Plug-in packaging

Mountkirina rûvî ew e ku pêlên MOSFET û flana belavbûna germê li ser pêlên li ser rûyê panela PCB-ê têne wellandin. Pakêtên çîyayê rûkal ên tîpîk ev in: xêzkirina transîstor (D-PAK), transîstora piçûk (SOT), pakêta nexşeya piçûk (SOP), pakêta çargoşe (QFP), hilgirê çîpê plastîk (PLCC), hwd.

pakêta mount surface

Bi pêşkeftina teknolojiyê re, panelên PCB yên wekî motherboard û kartên grafîkê naha kêm û kêmtir pakkirina pêvek rasterast bikar tînin, û bêtir ambalaja çîyayê rûvî tê bikar anîn.

1. Pakêta nav-hêlê ya dualî (DIP)

Pakêta DIP-ê du rêzên pîneyan hene û pêdivî ye ku meriv bi avahiyek DIP-ê ve bikeve nav soketek çîpê. Rêbaza derxistina wê SDIP (Shrink DIP) ye, ku pakêtek du-li-xetê ye. Tîrêjiya pin ji ya DIP-ê 6 qat zêdetir e.

Formên strukturên pakkirinê yên DIP-ê ev in: DIP-ya du-li-xetê seramîk a pir-qat, DIP-ya du-li-xetê seramîk a yek-tebeq, DIP-ê çarçoveyek pêşeng (tevlî celebê morkirina cam-seramîk, celebê strukturê kapsûlasyona plastîk, vegirtina cama kêm-helîn a seramîk. Tîp) û hwd. Taybetmendiya pakkirina DIP-ê ev e ku ew bi hêsanî dikare welding-hole ya panelên PCB-ê bihese û xwedan baş e. lihevhatina bi motherboard.

Lêbelê, ji ber ku qada pakkirinê û qalindahiya wê bi nisbet mezin e, û di dema pêvajoyek pêvekirin û veqetandinê de pîne bi hêsanî zirar dibin, pêbawerî nebaş e. Di heman demê de, ji ber bandora pêvajoyê, hejmara pîneyan bi gelemperî ji 100-ê derbas nabe. Ji ber vê yekê, di pêvajoya yekbûna bilind a pîşesaziya elektronîkî de, pakkirina DIP hêdî hêdî ji qonaxa dîrokê vekişiyaye.

2. Pakêta Pêşkêşiya Transîstorê (TO)

Taybetmendiyên pakkirinê yên destpêkê, yên wekî TO-3P, TO-247, TO-92, TO-92L, TO-220, TO-220F, TO-251, hwd., hemî sêwiranên pakkirinê yên pêvekirî ne.

TO-3P/247: Ew formek pakkirinê ya bi gelemperî ji bo MOSFET-ên voltaja navîn-bilind û bilind-bilind tê bikar anîn. Hilber xwedan taybetmendiyên voltaja berxwedanê ya bilind û berxwedana hilweşîna bihêz e. ,

TO-220/220F: TO-220F pakêtek bi tevahî plastîk e, û dema ku wê li ser radyatorê saz dike hewce nake ku pêlekek îzolasyonê zêde bike; TO-220 xwedan pelek metalî ye ku bi pîneya navîn ve girêdayî ye, û dema sazkirina radyatorê pêlekek îzolekirinê hewce ye. MOSFET-ên van her du şêwazên pakêtê xwedan xuyangên wekhev in û dikarin bi hevûdu werin bikar anîn. ,

TO-251: Ev hilbera pakkirî bi piranî ji bo kêmkirina lêçûn û kêmkirina mezinahiya hilberê tê bikar anîn. Ew bi giranî li hawîrdorên bi voltaja navîn û heyama bilind li jêr 60A û voltaja bilind li jêr 7N tê bikar anîn. ,

TO-92: Ev pakêt tenê ji bo MOSFET-voltaja nizm (niha li jêr 10A, li hember voltaja li jêr 60V radiweste) û voltaja bilind 1N60/65 tê bikar anîn, da ku lêçûn kêm bikin.

Di salên dawî de, ji ber lêçûna zêde ya weldingê ya pêvajoya pakkirinê ya pêvek û performansa kêmbûna kêmbûna germê ya li ser hilberên celeb-patch, daxwaziya li sûka çîyayê rûkal her ku diçe zêde dibe, ku ev jî bûye sedema pêşveçûna pakkirina TO. nav ambalaja mountê de.

TO-252 (ku jê re D-PAK jî tê gotin) û TO-263 (D2PAK) her du jî pakêtên rûkalê ne.

TO xuyabûna hilberê pakêtê

TO252 / D-PAK pakêtek çîpek plastîk e, ku bi gelemperî ji bo pakkirina transîstorên hêzê û çîpên stabîlkirina voltajê tê bikar anîn. Ew yek ji pakêtên sereke yên heyî ye. MOSFET-a ku vê rêbaza pakkirinê bikar tîne sê elektrod hene, dergeh (G), avdan (D), û çavkanî (S). Pîneya avdanê (D) tê birîn û nayê bikaranîn. Di şûna wê de, pêlava germê ya li ser piştê wekî dravê (D) tê bikar anîn, ku rasterast bi PCB-ê ve tê girêdan. Ji aliyek ve, ew ji bo derketina herikînên mezin tê bikar anîn, û ji hêla din ve, ew germê bi PCB-ê belav dike. Ji ber vê yekê, sê pêlên D-PAK-ê li ser PCB-ê hene, û pêlava drain (D) mezintir e. Taybetmendiyên wê yên pakkirinê wiha ne:

Taybetmendiyên mezinahiya pakêtê TO-252 / D-PAK

TO-263 guhertoyek TO-220 e. Ew bi taybetî ji bo baştirkirina kargêriya hilberînê û belavkirina germê hatî çêkirin. Ew niha û voltaja pir bilind piştgirî dike. Ew di MOSFET-ên voltaja bilind ên li jêr 150A û li jor 30V de bêtir gelemperî ye. Digel D2PAK (TO-263AB), ew di heman demê de TO263-2, TO263-3, TO263-5, TO263-7 û şêwazên din jî vedihewîne, yên ku di bin TO-263 de ne, bi taybetî ji ber hejmar û dûrahiya pinên cûda. .

Taybetmendiyên mezinahiya pakêtê TO-263 / D2PAK

Taybetmendiya mezinahiya pakêtê TO-263 / D2PAKs

3. Pakêta rêza torê (PGA) pîne bikin

Di hundur û derveyî çîpê PGA (Pin Grid Array Package) de gelek pîneyên rêza çargoşe hene. Her pîneya rêza çargoşe li derûdora çîpê li dûrek diyarkirî ye. Li gorî hejmara pîneyan, ew dikare di nav 2 û 5 çemberan de were çêkirin. Di dema sazkirinê de, tenê çîpê têxe soketa PGA ya taybetî. Ew xwedî avantajên pêvekirin û veqetandina hêsan û pêbaweriya bilind e, û dikare bi frekansên bilind re adapte bibe.

şêwaza pakêta PGA

Piraniya substratên çîpên wê ji materyalê seramîk têne çêkirin, û hin jî rezbera plastîk a taybetî wekî substratê bikar tînin. Di warê teknolojiyê de, dûrahiya navenda pînê bi gelemperî 2,54 mm e, û hejmara pîneyan ji 64 heta 447 diguhere. Taybetmendiya vê celebê pakkirinê ew e ku her ku qada pakkirinê (hejmar) piçûktir be, xerckirina hêzê (performansa) kêmtir dibe. ) dikare li ber xwe bide, û berevajî. Ev şêwaza pakkirinê ya çîpên di rojên destpêkê de gelemperî bû, û bi piranî ji bo pakkirina hilberên serfkirina hêza bilind ên wekî CPU-yan dihat bikar anîn. Mînakî, Intel's 80486 û Pentium hemî vê şêwaza pakkirinê bikar tînin; ew bi berfirehî ji hêla hilberînerên MOSFET ve nayê pejirandin.

4. Pakêta Transîstorê ya Piçûk (SOT)

SOT (Tranzîstora Biçûk a Xeta Biçûk) pakêtek tranzîstora piçûk a bi tîpa patchê ye, bi giranî SOT23, SOT89, SOT143, SOT25 (ango SOT23-5), hwd. SOT323, SOT363/SOT26 (ango SOT23-6) û celebên din hene. jêhatî, ku bi mezinahî ji pakêtên TO piçûktir in.

type pakêta SOT

SOT23 pakêtek transîstorê ya ku bi gelemperî tê bikar anîn e ku bi sê pîneyên bi şeklê çeng, ango berhevkar, emitter û bingeh, ku li her du aliyên aliyên dirêj ên pêkhateyê têne navnîş kirin e. Di nav wan de, emitter û bingeh li heman alî ne. Ew di transîstorên kêm-hêza, transîstorên bandora zeviyê û transîstorên pêkhatî yên bi torên berxwedanê de hevpar in. Ew xwedî hêzek baş in lê lêkerbûna wan kêm e. Xuyabûn di jimareya (a) ya jêrîn de tê nîşandan.

SOT89 sê pinên kurt hene ku li aliyekî transîstorê têne belav kirin. Aliyê din germek metal e ku bi bingehê ve girêdayî ye da ku kapasîteya belavkirina germê zêde bike. Ew di transîstorên mountê yên silikonê de hevpar e û ji bo serîlêdanên hêza bilindtir maqûl e. Xuyabûn di jimareya (b) ya jêrîn de tê nîşandan. ,

SOT143 xwedan çar pêlên kurt ên bi şeklê bask e, ku ji her du aliyan ve têne derxistin. Dawiya firehtir a pin berhevkar e. Ev celeb pakêt di transîstorên frekansa bilind de hevpar e, û xuyangê wê di jimareya (c) ya jêrîn de tê xuyang kirin. ,

SOT252 transîstorek bi hêzek bilind e ku sê pin ji aliyekî ve têne rêve kirin, û pîneya navîn kurttir e û berhevkar e. Bi pîneya mezin a li dawiya din ve girêdin, ku pelek sifir e ji bo belavbûna germê, û xuyangê wê wekî di xêza (d) ya jêrîn de tê xuyang kirin.

Berhevdana xuyangê pakêta SOT ya hevpar

SOT-89 MOSFET-a çar-termînalê bi gelemperî li ser motherboard-an tê bikar anîn. Taybetmendî û pîvanên wê wiha ne:

Taybetmendiyên mezinahiya SOT-89 MOSFET (yekîneyek: mm)

5. Pakêta Pêşkêşiya Piçûk (SOP)

SOP (Pakêta Xeta Piçûk) yek ji pakêtên çîyayê rûvî ye, ku jê re SOL an DFP jî tê gotin. Pîne ji her du aliyên pakêtê bi şeklê baskê behrê (şiklê L) têne derxistin. Materyalên plastîk û seramîk in. Di nav standardên pakkirina SOP de SOP-8, SOP-16, SOP-20, SOP-28, hwd. Hejmara piştî SOP-ê hejmara pîneyan nîşan dide. Piraniya pakêtên MOSFET SOP taybetmendiyên SOP-8 qebûl dikin. Pîşesazî bi gelemperî "P" derdixe û wê wekî SO (Rêza Piçûk) kurt dike.

Mezinahiya pakêta SOP-8

SO-8 yekem car ji hêla PHILIP Company ve hate pêşve xistin. Ew di plastîk de tête pak kirin, ti plakaya jêrîn a belavbûna germê tune, û xwedan belavbûna germê ya belengaz e. Ew bi gelemperî ji bo MOSFET-ên kêm-hêza tê bikar anîn. Dûv re, taybetmendiyên standard ên wekî TSOP (Pakêta Pertûka Biçûk a Tenik), VSOP (Pakêta Pêveka Pir Biçûk), SSOP (SOP Biçûk), TSSOP (Thin Shrink SOP) hwd. di nav wan de, TSOP û TSSOP bi gelemperî di pakkirina MOSFET de têne bikar anîn.

Taybetmendiyên ji SOP-ê yên ku bi gelemperî ji bo MOSFET-an têne bikar anîn

6. Pakêta Quad Flat (QFP)

Dûrahiya di navbera çîpên di pakêta QFP (Pakêta Plastic Quad Flat) de pir piçûk e û pîne jî pir zirav in. Ew bi gelemperî di çerxên yekbûyî yên mezin an pir-mezin de tê bikar anîn, û hejmara pîneyan bi gelemperî ji 100î zêdetir e. Çîpên ku di vê formê de têne pak kirin divê teknolojiya lêdana ser rûyê SMT-ê bikar bînin da ku çîp li ser motherboard-ê were firandin. Ev rêbaza pakkirinê xwedan çar taybetmendiyên sereke ye: ① Ji bo teknolojiya lêdana rûkala SMD-yê guncan e ku têl li ser panelên şebekeyên PCB-ê saz bike; ② Ji bo karanîna frekansa bilind maqûl e; ③ Ew xebitandin hêsan e û pêbaweriya bilind heye; ④ Rêjeya di navbera qada çîpê û qada pakkirinê de piçûk e. Mîna rêbaza pakkirina PGA, ev rêbaza pakkirinê çîpê di pakêtek plastîk de dipêçe û nikare germa ku çêdibe dema ku çîp di wextê xwe de dixebite belav bike. Ew başkirina performansa MOSFET sînordar dike; û ambalaja plastîk bi xwe qebareya amûrê zêde dike, ku hewcedariyên ji bo pêşkeftina nîvconduktoran di warê sivik, zirav, kurt û piçûk de pêk nayîne. Digel vê yekê, ev celeb rêbaza pakkirinê li ser bingeha yek çîpê ye, ku pirsgirêkên wê yên kêmbûna hilberînê û lêçûna pakkirinê ya bilind heye. Ji ber vê yekê, QFP ji bo karanîna di çerxên LSI-ya mantiqa dîjîtal ên wekî mîkroprosesor / rêzikên dergehê de maqûltir e, û di heman demê de ji bo pakkirina hilberên çerxa LSI-ya analog ên wekî pêvajokirina sînyala VTR û hilanîna sînyala dengî jî maqûl e.

7, Pakêta çargoşe ya bê rêber (QFN)

Pakêta QFN (Pakêta Quad Flat Non-leaded) ji her çar aliyan ve bi têkiliyên elektrodê ve girêdayî ye. Ji ber ku ti rêber tune, qada lêdanê ji QFP piçûktir e û bilindahî ji QFP kêmtir e. Di nav wan de, QFN-ya seramîk jî tê gotin LCC (Hilgirên Chip Leadless), û QFN-ya plastîk ya kêm-mesref ku bi karanîna materyalê bingehê ya bindestê çapkirî ya epoksî ya camê bikar tîne, jê re dibêjin LCC plastîk, PCLC, P-LCC, hwd. teknolojiyek bi mezinahiya pelika piçûk, qebareya piçûk, û plastîk wekî materyalê vegirtinê. QFN bi giranî ji bo pakkirina çerxa yekbûyî tê bikar anîn, û MOSFET dê neyê bikar anîn. Lêbelê, ji ber ku Intel ajokerek yekgirtî û çareseriyek MOSFET pêşniyar kir, wê DrMOS-ê di pakêtek QFN-56 de da destpêkirin ("56" 56 pinên pêwendiyê li pişta çîpê vedibêje).

Pêdivî ye ku were zanîn ku pakêta QFN xwedan heman veavakirina pêşengiya derveyî ye wekî pakêta piçûk a pir-tenik (TSSOP), lê mezinahiya wê ji TSSOP% 62 piçûktir e. Li gorî daneyên modela QFN, performansa wê ya germî% 55% ji ya pakkirina TSSOP bilindtir e, û performansa wê ya elektrîkî (induktans û kapasîteyê) bi rêzê ve 60% û 30% ji pakkirina TSSOP bilindtir e. Kêmasiya herî mezin ew e ku tamîrkirina wê dijwar e.

DrMOS di pakêta QFN-56 de

Dabînkirina hêza veguheztinê ya veqetandî ya DC/DC ya kevneşopî nekare hewcedariyên ji bo dendika hêza bilind bicîh bîne, ne jî ew dikarin pirsgirêka bandorên parametreyên parazît ên di frekansên guheztina bilind de çareser bikin. Bi nûbûn û pêşkeftina teknolojiyê re, ew bûye rastiyek ku ajokar û MOSFET-an yek bikin da ku modulên pir-çîp ava bikin. Ev rêbaza entegrasyonê dikare cîhê girîng xilas bike û tîrêjiya xerckirina hêzê zêde bike. Bi xweşbînkirina ajokar û MOSFET-an, ew bûye rastiyek. Karbidestiya hêzê û nihaya DC-a-kalîteya bilind, ev IC-ya ajokerê ya DrMOS-ê ya yekbûyî ye.

Renesas 2nd nifşê DrMOS

Pakêta bêserûber QFN-56 impedansa germî ya DrMOS pir kêm dike; bi girêdana têla hundurîn û sêwirana klûbek sifir, têlkirina PCB-ya derveyî dikare kêm bibe, bi vî rengî induktans û berxwedanê kêm bike. Digel vê yekê, pêvajoya MOSFET-a silicon-kanala kûr a ku tê bikar anîn dikare di heman demê de windahiyên barkirinê, veguheztin û dergehê bi girîngî kêm bike; ew bi cûrbecûr kontrolkeran re hevaheng e, dikare modên xebitandinê yên cihêreng bi dest bixe, û moda veguherîna qonaxa çalak APS (Guhertina Qonaxa Xweser) piştgirî dike. Digel pakkirina QFN, pakkirina dualî ya bê-serî (DFN) di heman demê de pêvajoyek pakkirina elektronîkî ya nû ye ku bi berfirehî di pêkhateyên cihêreng ên ON Semiconductor de hatî bikar anîn. Li gorî QFN-ê, DFN li her du aliyan kêmtir elektrodên der-derketinê hene.

8, Hilgira Çîp a Serkêşî ya Plastîk (PLCC)

PLCC (Pakêta Plastic Quad Flat) xwedan rengek çargoşe ye û ji pakêta DIP-ê pir piçûktir e. Li dora wê 32 pêlên bi pîne hene. Pîn ji çar aliyên pakêtê bi rengek T-yê têne derxistin. Ew hilberek plastîk e. Dûrahiya navenda pînê 1,27 mm e, û hejmara pîneyan di navbera 18 û 84-an de ye. Pînên bi teşe J bi hêsanî nayên guheztin û xebitandina wan ji QFP hêsantir e, lê vekolîna xuyangê piştî weldingê dijwartir e. Ambalaja PLCC ji bo sazkirina têlkirina li ser PCB-ê bi karanîna teknolojiya lêdana rûyê SMT-ê maqûl e. Ew avantajên mezinahiya piçûk û pêbaweriya bilind heye. Pakêkirina PLCC-ê bi gelemperî gelemperî ye û di mantiqê LSI, DLD (an amûra mantiqa bernameyê) û derdorên din de tê bikar anîn. Ev forma pakkirinê bi gelemperî di BIOS-a motherboard-ê de tê bikar anîn, lê ew niha di MOSFET-an de kêmtir e.

Encapsulation û başkirina ji bo pargîdaniyên sereke

Ji ber meyla pêşkeftina voltaja nizm û herikîna bilind a di CPU-yan de, MOSFET hewce ne ku xwedan herikîna hilberîna mezin, berxwedana kêm-berxwedan, hilberîna germahiya kêm, belavbûna germa bilez, û mezinahiya piçûk be. Ji bilî başkirina teknolojî û pêvajoyên hilberîna çîpê, hilberînerên MOSFET jî berdewam dikin ku teknolojiya pakkirinê baştir bikin. Li ser bingeha lihevhatina bi taybetmendiyên xuyangê yên standard re, ew şêwazên pakkirinê yên nû pêşniyar dikin û ji bo pakêtên nû yên ku ew pêşdixin navên nîşana bazirganî tomar dikin.

1, pakêtên RENESAS WPAK, LFPAK û LFPAK-I

WPAK pakêtek radyasyona germa bilind e ku ji hêla Renesas ve hatî pêşve xistin. Bi teqlîdkirina pakêta D-PAK-ê, germahiya çîpê li ser motherboard-ê tê wellandandin, û germahî bi navgîniya dayikê ve tê belav kirin, da ku pakêta piçûk WPAK jî bikaribe bigihîje heyama derketinê ya D-PAK. WPAK-D2 du MOSFETên bilind/nizm pak dike da ku înduktasyona têl kêm bike.

Mezinahiya pakêtê ya Renesas WPAK

LFPAK û LFPAK-I du pakêtên din ên form-faktora piçûk in ku ji hêla Renesas ve hatî pêşve xistin ku bi SO-8 re hevaheng in. LFPAK mîna D-PAK e, lê ji D-PAK piçûktir e. LFPAK-i pêlava germê ber bi jor ve bi cîh dike da ku germê bi navgîniya germê belav bike.

Renesas LFPAK û pakêtên LFPAK-I

2. Pakêkirina Vishay Power-PAK û Polar-PAK

Power-PAK navê pakêtê MOSFET e ku ji hêla Vishay Corporation ve hatî tomar kirin. Power-PAK du taybetmendiyan pêk tîne: Power-PAK1212-8 û Power-PAK SO-8.

Pakêta Vishay Power-PAK1212-8

Pakêta Vishay Power-PAK SO-8

Polar PAK pakêtek piçûk e ku germahiya du-alî ye û yek ji teknolojiyên pakkirinê yên bingehîn ên Vishay e. PAKa Polar heman pakêta asayî ya so-8 e. Hem li aliyên jorîn û yên jêrîn ên pakêtê xalên belavbûnê hene. Komkirina germê di hundurê pakêtê de ne hêsan e û dikare dendika niha ya karûbarê xebitandinê du caran ya SO-8 zêde bike. Niha, Vishay teknolojiya Polar PAK-ê ji STMicroelectronics re destûr daye.

Pakêta Vishay Polar PAKê

3. Onsemi SO-8 û WDFN8 pakêtên serşokê yên daîre

ON Semiconductor du cureyên MOSFET-ên lûleyên daîre pêş xistine, di nav wan de yên SO-8-yên pêgirtî yên hevgirtî ji hêla gelek panelan ve têne bikar anîn. ON MOSFET-ên hêzê yên NVMx û NVTx yên ON NVMx û NVTx yên ku nû hatine destpêkirin pakêtên DFN5 (SO-8FL) û WDFN8 yên kompakt bikar tînin da ku windahiyên rêvekirinê kêm bikin. Di heman demê de ew QG û kapasîteya kêm jî vedihewîne da ku windahiyên ajokar kêm bike.

ON Semiconductor SO-8 Pakêta Lead Flat

ON pakêta Semiconductor WDFN8

4. NXP LFPAK û pakkirina QLPAK

NXP (berê Philps) teknolojiya pakkirinê ya SO-8 li LFPAK û QLPAK çêtir kiriye. Di nav wan de, LFPAK wekî pakêta hêza herî pêbawer a SO-8 li cîhanê tê hesibandin; dema ku QLPAK xwedan taybetmendiyên mezinahiya piçûk û berbelavbûna germahiya bilind e. Li gorî SO-8-a normal, QLPAK qadek panelê PCB 6 * 5 mm digire û xwedan berxwedanek germî ya 1.5k / W ye.

pakêta NXP LFPAK

Pakêkirina NXP QLPAK

4. pakêta ST Semiconductor PowerSO-8

Teknolojiyên pakkirina çîpên MOSFET ên hêzdar ên STMicroelectronics SO-8, PowerSO-8, PowerFLAT, DirectFET, PolarPAK, hwd. Di nav wan de, Power SO-8 guhertoyek çêtir a SO-8 e. Wekî din, pakêtên PowerSO-10, PowerSO-20, TO-220FP, H2PAK-2 û yên din hene.

pakêta STMicroelectronics Power SO-8

5. Fairchild Semiconductor Power 56 pakêt

Power 56 navê taybetî yê Farichild e, û navê wê yê fermî DFN5×6 e. Qada pakkirinê ya wê bi ya TSOP-8-a ku bi gelemperî tê bikar anîn re hevaheng e, û pakêta zirav bilindahiya paqijkirina pêkhateyê rizgar dike, û sêwirana Thermal-Pad-ê ya li jêr berxwedana termal kêm dike. Ji ber vê yekê, gelek hilberînerên cîhaza hêzê DFN5 × 6 bicîh kirine.

Fairchild Power 56 pakêta

6. Rectifier International (IR) Pakêta FET Direct

Direct FET sarbûna jorîn a bikêr di SO-8 an şopek piçûktir de peyda dike û ji bo serîlêdanên veguheztina hêza AC-DC û DC-DC di komputer, laptop, têlefon û alavên elektronîkî yên xerîdar de maqûl e. Çêkirina kaniyê metalê ya DirectFET-ê belavkirina germê ya dualî peyda dike, bi bandor li gorî pakêtên veqetandî yên plastîk ên standard kapasîteyên destwerdana heyî yên veguhezerên buckê yên frekansa bilind duqat dike. Pakêta Direct FET celebek berevajî-çîrkirî ye, ku germahiya drainê (D) ber bi jor ve ye û bi qalikek metal vegirtî ye, ku bi navgîniya wê germahî tê belav kirin. Ambalaja FET-a rasterast pir belavbûna germê çêtir dike û bi belavbûna germa baş re cîh kêmtir digire.

Bihevrekirin

Di pêşerojê de, ji ber ku pîşesaziya hilberîna elektronîkî di rêça ultra-tenik, piçûkbûn, voltaja nizm, û heyama bilind de pêşve diçe, xuyang û strukturên pakkirinê yên hundurîn ên MOSFET jî dê biguhezin da ku çêtir bi hewcedariyên pêşkeftina hilberînê re biguncîne. ava. Digel vê yekê, ji bo kêmkirina bendava hilbijartinê ji bo hilberînerên elektronîkî, dê meyla pêşkeftina MOSFET-ê di rêça modularîzasyon û pakkirina asta pergalê de her ku diçe eşkere bibe, û hilber dê bi rengek hevrêzî ji gelek pîvanên wekî performans û lêçûn pêşve bibin. . Pakêt ji bo hilbijartina MOSFET yek ji faktorên referansa girîng e. Berhemên elektronîkî yên cihêreng hewcedariyên elektrîkê yên cihêreng hene, û hawîrdorên sazkirinê yên cihêreng jî ji bo bicîhanîna pîvanên pîvanê hewce ne. Di hilbijartina rastîn de, divê biryar li gorî hewcedariyên rastîn di bin prensîba giştî de were girtin. Hin pergalên elektronîkî ji hêla mezinahiya PCB û bilindahiya hundurîn ve têne sînorkirin. Mînakî, dabînkirina hêza modulê ya pergalên ragihandinê bi gelemperî pakêtên DFN5 * 6 û DFN3 * 3 ji ber qedexeyên bilindbûnê bikar tînin; di hin dabînkirina hêzê ya ACDC de, sêwiranên pir-tenik an ji ber sînorên şêlê ji bo komkirina MOSFET-ên hêza pakkirî TO220 minasib in. Di vê demê de, pîne dikarin rasterast di nav root de werin danîn, ku ji bo hilberên pakkirî yên TO247 ne maqûl e; hin sêwiranên pir-tenik hewce dikin ku pîneyên cîhazê werin rijandin û birêkûpêk werin danîn, ku ev ê tevliheviya hilbijartina MOSFET zêde bike.

Meriv çawa MOSFET-ê hilbijêrin

Endezyarek carekê ji min re got ku wî tu carî li rûpela yekem a pelgeya daneya MOSFET-ê nenihêrî ji ber ku agahdariya "praktîk" tenê li ser rûpela duyemîn û li wê derê xuya bû. Bi rastî her rûpelek li ser pelgeya daneya MOSFET-ê ji bo sêwiranan agahdariya hêja dihewîne. Lê her gav ne diyar e ka meriv çawa daneyên ku ji hêla hilberîner ve têne peyda kirin şîrove dike.

Vê gotarê hin taybetmendiyên sereke yên MOSFET-ê vedibêje, ka ew çawa li ser datasheet têne diyar kirin, û wêneya zelal a ku hûn hewce ne ku wan fêm bikin. Wekî piraniya amûrên elektronîkî, MOSFET ji germahiya xebitandinê bandor dibin. Ji ber vê yekê girîng e ku meriv şert û mercên ceribandinê yên ku di binê wan de nîşaneyên navborî têne sepandin fam bikin. Di heman demê de girîng e ku meriv fêm bike ka nîşaneyên ku hûn di "Destpêka Hilberê" de dibînin nirxên "herî zêde" an "tîpîkî" ne, ji ber ku hin pelên daneyê wê zelal nakin.

Dereceya voltaja

Taybetmendiya seretayî ya ku MOSFETek diyar dike voltaja wê ya jêderka avê VDS ye, an jî "voltaja têkçûna çavkaniya rijandinê", ku voltaja herî bilind e ku MOSFET dikare bêyî zirarê li ber xwe bide dema ku derî li ser çavkanî û kaniya rijandinê kurt be. 250 μA ye. . Ji VDS re jî tê gotin "voltaja herî zêde ya mutleq li 25°C", lê girîng e ku ji bîr mekin ku ev voltaja mutleq bi germahiyê ve girêdayî ye, û bi gelemperî di pelê daneyê de "hevbera germahiya VDS" heye. Her weha hûn hewce ne ku fêhm bikin ku herî zêde VDS voltaja DC ye û her çîpên voltajê û pêlên ku dibe ku di çerxê de hebin e. Mînakî, heke hûn amûrek 30V li ser dabînkerek elektrîkê 30V bi 100mV, 5ns spike bikar bînin, dê voltaja ji sînorê herî zêde ya cîhazê derbas bike û dibe ku cîhaz têkeve moda avalanche. Di vê rewşê de, pêbaweriya MOSFET nayê garantî kirin. Di germahiyên bilind de, rêjeya germahiyê dikare bi girîngî voltaja hilweşandinê biguhezîne. Mînakî, hin MOSFET-yên kanala N-ê yên bi rêjeya voltaja 600V xwedan rêjeyek germahiya erênî ne. Gava ku ew nêzikî germahiya herî zêde ya hevberdanê dibin, rêjeya germahiyê dibe sedem ku ev MOSFET mîna MOSFETên 650V tevbigerin. Gelek qaîdeyên sêwiranê yên bikarhênerên MOSFET-ê hewce dike ku faktorek dersînorkirinê ji% 10 heta 20%. Di hin sêwiranan de, bihesibînin ku voltaja têkçûna rastîn 5% heya 10% ji nirxa binavkirî ya li 25°C bilindtir e, dê marjîneyek sêwirana kêrhatî ya têkildar li sêwirana rastîn were zêdekirin, ku ji sêwiranê re pir bikêr e. Ji bo hilbijartina rast a MOSFET-an bi heman rengî girîng têgihîştina rola voltaja dergeh-çavkaniya VGS-ê di dema pêvajoya rêvekirinê de ye. Ev voltaja voltaja ye ku di bin şertek herî zêde ya RDS (on) de guheztina tevahî ya MOSFET-ê misoger dike. Ji ber vê yekê berxwedana li ser-berxwedanê her gav bi asta VGS ve girêdayî ye, û tenê di vê voltajê de ye ku amûr dikare were vemirandin. Encamek sêwiranê ya girîng ev e ku hûn nikanin MOSFET-ê bi tevahî bi voltajek ji kêmtirîn VGS-ya ku ji bo bidestxistina rêjeya RDS (on) tê bikar anîn, bi tevahî vekin. Mînakî, ji bo ku MOSFETek bi tevahî bi mîkrokontrolerek 3.3V ve were ajotin, divê hûn karibin MOSFET-ê li VGS=2.5V an kêmtir vekin.

Li ser-berxwedanê, barkirina dergehê, û "hejmarê meriyetê"

Berxwedana li ser MOSFET-ê her gav li yek an çend voltaja dergeh-çavkaniyê tê destnîşankirin. Sînorê herî zêde RDS(li ser) dikare ji 20% heta 50% ji nirxa tîpîk bilindtir be. Sînorê herî zêde ya RDS(on) bi gelemperî nirxa li germahiya hevberdanê 25°C vedibêje. Di germahiyên bilind de, RDS(on) dikare ji %30 heya 150% zêde bibe, wek ku di Xiflteya 1-ê de tê xuyang kirin. Ji ber ku RDS(on) bi germahiyê re diguhere û nirxa berxwedanê ya herî kêm nayê garantî kirin, tesbîtkirina niha li ser bingeha RDS(on) nabe. rêbazek pir rast.

Figure 1 RDS(on) bi germahiya di navbera 30% heta 150% ya germahiya herî zêde ya xebatê de zêde dibe.

Li ser-berxwedan hem ji bo MOSFET-ên kanal-N û hem jî P-kanala pir girîng e. Di veguheztina dabînkirina hêzê de, Qg pîvanek hilbijartinê ya sereke ye ji bo MOSFET-yên kanala N-yê ku di veguheztina dabînkirina hêzê de têne bikar anîn ji ber ku Qg bandorê li windahiyên guheztinê dike. Van windahiyan du bandor hene: yek dema guheztinê ye ku bandorê li ser û off MOSFET dike; ya din jî enerjiya ku ji bo barkirina kapasîteya dergehê di dema her pêvajoyek veguheztinê de tê xwestin e. Tiştek ku meriv di hişê xwe de bigire ev e ku Qg bi voltaja derî-çavkaniyê ve girêdayî ye, hetta ku karanîna Vgs-ya kêmtir windahiyên guheztinê kêm dike. Wekî rêyek bilez ji bo berhevkirina MOSFET-ên ku ji bo karanîna di serîlêdanên guheztinê de têne berhev kirin, sêwiraner bi gelemperî formula yekjimar a ku ji RDS (on) pêk tê ji bo windahiyên rêgirtinê û Qg ji bo windahiyên veguheztinê pêk tê bikar tînin: RDS (ser) xQg. Ev "hejmara hêjayî" (FOM) performansa amûrê bi kurtî vedibêje û dihêle ku MOSFET di warê nirxên tîpîk an herî zêde de werin berhev kirin. Ji bo ku hûn berhevokek rast di nav cîhazan de bicîh bikin, hûn hewce ne ku pê ewle bin ku heman VGS ji bo RDS(on) û Qg tê bikar anîn, û ku nirxên tîpîk û herî zêde di weşanê de bi hev re neyên tevlihev kirin. FOM jêrîn dê di guheztina serîlêdanan de performansa çêtir bide we, lê ew ne garantî ye. Encamên danberhevê yên çêtirîn tenê di çerxek rastîn de dikarin werin bidestxistin, û di hin rewşan de dibe ku pêdivî be ku ji bo her MOSFET-ê pêdivî ye ku dor were sererast kirin. Hêza nirxdarkirî û belavkirina hêzê, li ser bingeha şert û mercên ceribandinê yên cihêreng, piraniya MOSFET-an di pelika daneyê de yek an çend herikên dravê domdar hene. Hûn dixwazin bi baldarî li pelika daneyê binihêrin da ku hûn zanibin ka nirx li germahiya dozê ya diyarkirî ye (mînak TC=25°C), an germahiya hawîrdorê (mînak TA=25°C). Kîjan ji van nirxan pir têkildar e dê bi taybetmendiyên cîhaz û serîlêdanê ve girêdayî be (binihêre Figure 2).

Hemî nirxên heyî û hêzê yên herî bêkêmasî daneyên rastîn in

Figure 2 Hemî nirxa herî zêde ya bêkêmasî û hêzê daneyên rastîn in

Ji bo cîhazên çîyayê rûyê piçûk ên ku di cîhazên destan de têne bikar anîn, asta heyî ya herî têkildar dibe ku di germahiya hawîrdorê ya 70 °C de be. Ji bo alavên mezin ên bi germê û sarbûna hewayê ya bi zorê, asta heyî ya li TA = 25℃ dibe ku nêzî rewşa rastîn be. Ji bo hin amûran, mir dikare di germahiya herî zêde ya hevberdanê de ji sînorên pakêtê bêtir niha bi rê ve bibe. Di hin pelên daneyê de, ev asta heyî ya "bisînorkirî" agahdariya zêde ye ji asta heyî ya "pakêtê-sînordar" re, ku dikare ji we re ramanek xurtbûna mirinê bide. Fikrên bi vî rengî li ser belavbûna hêzê ya domdar, ku ne tenê bi germahîyê lê di heman demê de bi demê ve jî ve girêdayî ye, derbas dibe. Bifikirin ku amûrek bi berdewamî li PD=4W 10 çirke li TA=70℃ dixebite. Tiştê ku demek "berdewam" pêk tîne dê li gorî pakêta MOSFET-ê diguhere, ji ber vê yekê hûn ê bixwazin ku nexşeya impedansê ya derbasbûna termal a normalkirî ya ji pelgeyê bikar bînin da ku bibînin ka belavbûna hêzê piştî 10 çirke, 100 çirke, an 10 hûrdem çawa xuya dike. . Wekî ku di jimar 3 de tê xuyang kirin, rêjeya berxwedana germî ya vê cîhaza pispor piştî pêleka 10-saniyeyî bi qasî 0,33 e, ev tê vê wateyê ku gava ku pakêt piştî nêzikî 10 hûrdeman bigihîje têrbûna germê, kapasîteya belavkirina germê ya cîhazê li şûna 4W tenê 1,33W e. . Her çend kapasîteya belavkirina germê ya cîhazê di bin sarbûna baş de bigihîje 2W.

Figure 3 Berxwedana germî ya MOSFET-ê dema ku pêla hêzê tê sepandin

Bi rastî, em dikarin çawa MOSFET-ê hilbijêrin çar gavan dabeş bikin.

Gava yekem: kanala N an kanala P hilbijêrin

Di hilbijartina amûra rast a ji bo sêwirana we de gava yekem ev e ku hûn biryar bidin ka hûn MOSFET-kanala N an P-kanal bikar bînin. Di serîlêdana hêzê ya tîpîk de, dema ku MOSFET bi erdê ve tê girêdan û bar bi voltaja seretayî ve girêdayî ye, MOSFET guheztina alîyê kêm pêk tîne. Di veguheztina aliyê nizm de, divê MOSFET-yên kanala N-ê ji ber berçavgirtina voltaja ku ji bo qutkirin an vekirina cîhazê hewce dike werin bikar anîn. Dema ku MOSFET bi otobusê ve girêdayî ye û li erdê bar dike, guhezek aliyek bilind tê bikar anîn. MOSFET-yên kanala P-ê bi gelemperî di vê topolojiyê de têne bikar anîn, ku ev jî ji ber ramanên ajokera voltaja ye. Ji bo ku hûn amûra rast ji bo serîlêdana xwe hilbijêrin, divê hûn voltaja ku ji bo ajotina amûrê hewce dike û awayê herî hêsan ku hûn di sêwirana xwe de bikin diyar bikin. Pêngava paşîn ev e ku meriv pîvana voltaja hewce, an voltaja herî zêde ya ku cîhaz dikare li ber xwe bide diyar bike. Rêjeya voltaja bilindtir, lêçûna amûrê bilindtir dibe. Li gorî ezmûna pratîkî, voltaja binavkirî divê ji voltaja sereke an voltaja otobusê mezintir be. Ev ê parastina têra xwe peyda bike da ku MOSFET têk neçe. Dema ku MOSFETek hilbijêrin, pêdivî ye ku meriv voltaja herî zêde ya ku ji avjeniyê berbi çavkaniyê ve were tehmul kirin, ango herî zêde VDS-ê were destnîşankirin. Girîng e ku hûn zanibin ku voltaja herî zêde ya MOSFET dikare li hember guherînên germahiyê bisekinin. Sêwiraner pêdivî ye ku guheztinên voltaja li seranserê germahiya xebitandinê biceribînin. Pêdivî ye ku voltaja binavkirî têra xwe marjînal be da ku vê rêza guheztinê bigire da ku pê ewle bibe ku şebek têk neçe. Faktorên ewlehiyê yên din ên ku pêdivî ye ku endezyarên sêwiranê li ber çavan bigirin, veguheztinên voltaja ku ji hêla veguheztina elektronîk ve wekî motor an veguherîner ve têne çêkirin hene. Voltajên binavkirî ji bo sepanên cihêreng diguhere; bi gelemperî, 20V ji bo amûrên portable, 20-30V ji bo dabînkirina hêzê ya FPGA, û 450-600V ji bo serîlêdanên 85-220VAC.

Gav 2: Hêza binavkirî diyar bikin

Pêngava duyemîn ev e ku hûn rêjeya heyî ya MOSFET hilbijêrin. Bi veavakirina çerxê ve girêdayî, ev herika binavkirî divê herî zêde ya ku bar dikare di her şert û mercî de li ber xwe bide be. Mîna rewşa voltajê, sêwiraner pêdivî ye ku pê ewle bibe ku MOSFET-a hilbijartî dikare li hember vê pîvana heyî rabe, tewra dema ku pergal pêlên heyî çêdike. Du şertên heyî yên ku têne hesibandin moda domdar û pileya pêlê ne. Di moda gihandina domdar de, MOSFET di rewşek domdar de ye, ku herik bi domdarî di nav cîhazê de diherike. Pişka neblîsê tê wateya pêleke mezin (an jî herikîna pêlê) ku di nav cîhazê re diherike. Dema ku di bin van şert û mercan de heyama herî zêde were destnîşankirin, ew tenê bijartina amûrek e ku dikare vê heyama herî zêde bi rê ve bibe. Piştî bijartina niha ya binavkirî, pêdivî ye ku windabûna rêvekirinê jî were hesibandin. Di rewşên rastîn de, MOSFET ne amûrek îdeal e ji ber ku di dema pêvajoya guheztinê de windabûna enerjiya elektrîkê heye, ku jê re windabûna rêgirtinê tê gotin. MOSFET dema ku "live" ye, wekî berxwedêrek guhêrbar tevdigere, ku ji hêla RDS(ON) ya cîhazê ve tê destnîşankirin û bi germahiyê re girîng diguhere. Wendabûna hêza amûrê dikare bi Iload2×RDS (ON) were hesibandin. Ji ber ku berxwedana li ser-berxwedanê bi germahiyê re diguhere, windabûna hêzê jî dê bi rêjeyî biguhere. Çi qas voltaja VGS ya ku li MOSFET-ê tê sepandin bilind bibe, dê RDS(ON) piçûktir bibe; berevajî vê, dê RDS (ON) bilindtir be. Ji bo sêwiranerê pergalê, ev e ku li gorî voltaja pergalê ve bazirganî tê. Ji bo sêwiranên portable, hêsantir e (û gelemperî) karanîna voltaja kêmtir, dema ku ji bo sêwiranên pîşesaziyê, voltaja bilindtir dikare were bikar anîn. Bala xwe bidinê ku berxwedana RDS(ON) dê bi niha re hinekî zêde bibe. Guhertinên di cûrbecûr parametreyên elektrîkê yên berxwedêra RDS(ON) de dikarin di pelgeya daneyên teknîkî ya ku ji hêla çêker ve hatî peyda kirin de werin dîtin. Teknolojî bandorek girîng li ser taybetmendiyên cîhazê dike, ji ber ku hin teknolojî dema ku herî zêde VDS zêde dikin RDS(ON) zêde dikin. Ji bo teknolojiyek wusa, heke hûn dixwazin VDS û RDS(ON) kêm bikin, pêdivî ye ku hûn qebareya çîpê zêde bikin, bi vî rengî mezinahiya pakêtê û lêçûnên pêşkeftina têkildar zêde bikin. Di pîşesaziyê de gelek teknolojî hene ku hewl didin ku zêdebûna mezinahiya çîpê kontrol bikin, ya herî girîng teknolojiyên hevsengkirina kanal û bargiran in. Di teknolojiya xendek de, xendekek kûr di nav waferê de, bi gelemperî ji bo voltaja nizm ve tê veqetandin, da ku berxwedana li ser RDS (ON) kêm bike. Ji bo ku bandora herî zêde VDS li ser RDS (ON) kêm bibe, di pêvajoya pêşkeftinê de stûnek mezinbûna epîtaksial / pêvajoyek stûna etching hate bikar anîn. Mînakî, Fairchild Semiconductor teknolojiyek bi navê SuperFET pêşxistiye ku ji bo kêmkirina RDS(ON) gavên hilberînê yên din zêde dike. Ev balkişandina li ser RDS(ON) girîng e ji ber ku her ku voltaja têkçûna MOSFETek standard zêde dibe, RDS(ON) qat bi qat zêde dibe û dibe sedema zêdebûna mezinahiya mirinê. Pêvajoya SuperFET di navbera RDS(ON) û mezinahiya waferê de têkiliyek xêzikî diguhezîne. Bi vî rengî, cîhazên SuperFET dikarin di pîvanên piçûk ên piçûk de RDS (ON) kêm-îdeal bi dest bixin, tewra digel voltaja hilweşandinê heya 600V. Encam ev e ku mezinahiya wafer dikare heya 35% kêm bibe. Ji bo bikarhênerên dawîn, ev tê wateya kêmbûnek girîng a mezinahiya pakêtê.

Gav Sêyem: Pêdiviyên Termal destnîşan bikin

Di hilbijartina MOSFET de gava paşîn ev e ku meriv hewcedariyên termal ên pergalê hesab bike. Sêwiraner divê du senaryoyên cûda bifikirin, senaryoya herî xirab û senaryoya cîhana rastîn. Tête pêşniyar kirin ku encama hesabê ya herî xirab bikar bînin, ji ber ku ev encam marjînalek ewlehiyê ya mezintir peyda dike û piştrast dike ku pergal dê têk neçe. Di heman demê de hin daneyên pîvandinê hene ku hewceyê balê li ser pelgeya daneya MOSFET; wek berxwedana termalê ya di navbera girêdana nîv-conductor ya amûra pakkirî û jîngehê, û germahiya herî zêde ya girêdanê de. Germahiya girêdanê ya cîhazê bi germahiya hawîrdorê ya herî zêde û hilbera berxwedana termal û belavbûna hêzê re wekhev e (germahiya hevgirtinê = germahiya hawîrdorê ya herî zêde + [berxwedana termal × belavbûna hêzê]). Li gorî vê hevkêşeyê, dabeşkirina hêza herî zêde ya pergalê dikare were çareser kirin, ku ji hêla pênase ve bi I2×RDS (ON) re ye. Ji ber ku sêwiraner herikîna herî zêde ya ku dê di cîhazê re derbas bibe destnîşan kiriye, RDS(ON) dikare di germahiyên cûda de were hesibandin. Hêjayî gotinê ye ku dema ku bi modelên germî yên hêsan re mijûl dibin, pêdivî ye ku sêwiraner kapasîteya germî ya girêka nîvconductor/doza amûrê û doz / hawîrdor jî binirxînin; ev hewce dike ku panel û pakêta çapkirî tavilê germ nebe. Têkçûna avalanche tê vê wateyê ku voltaja berevajî ya li ser cîhaza nîvconductor ji nirxa herî zêde derbas dibe û zeviyek elektrîkî ya bihêz çêdike da ku heyama di cîhazê de zêde bike. Ev herik dê hêzê belav bike, germahiya cîhazê zêde bike, û dibe ku zirarê bide cîhazê. Pargîdaniyên nîvconductor dê li ser cîhazan ceribandina berfê bikin, voltaja avalançê ya xwe bihejmêrin, an bihêzbûna cîhazê biceribînin. Ji bo hesabkirina voltaja avalanche ya binavkirî du rêbaz hene; yek rêbaza îstatîstîkî ye û ya din jî hesabkirina termal e. Hesabkirina termal bi gelemperî tête bikar anîn ji ber ku ew pir pratîk e. Gelek pargîdaniyan hûrguliyên ceribandina cîhaza xwe peyda kirine. Mînakî, Fairchild Semiconductor "Rêbernameyên Avalancheyê yên Power MOSFET" (Rêbernameyên Avalancheya Power MOSFET- dikare ji malpera Fairchild were daxistin) peyda dike. Ji bilî komputerê, teknolojî jî bandorek mezin li ser bandora avalanche heye. Mînakî, zêdebûnek mezinahiya mirinê berxwedana berfê zêde dike û di dawiyê de hêza amûrê zêde dike. Ji bo bikarhênerên dawîn, ev tê vê wateyê ku di pergalê de pakêtên mezin bikar tînin.

Gav 4: Performansa veguherînê diyar bikin

Di hilbijartina MOSFET de gava dawîn ev e ku meriv performansa veguherîna MOSFET-ê diyar bike. Gelek parametre hene ku bandorê li ser performansa guheztinê dikin, lê ya herî girîng derî/derxat, dergeh/çavkanî û kapasîteya tehl/çavkaniyê ne. Van kondensatoran di cîhazê de windahiyên guheztinê diafirînin ji ber ku her gava ku diguhezin ew têne barkirin. Leza veguheztina MOSFET-ê ji ber vê yekê kêm dibe, û karîgeriya cîhazê jî kêm dibe. Ji bo ku di dema veguheztinê de windahiyên tevahî di amûrekê de were hesibandin, pêdivî ye ku sêwiraner windahiyên di dema vekêşanê de (Eon) û windahiyên di dema zivirandinê de (Eoff) hesab bike. Hêza giştî ya guhêrbara MOSFET dikare bi hevkêşana jêrîn were diyar kirin: Psw=(Eon+Eoff)×frekansa guhêrbar. Barê dergehê (Qgd) bandorek herî mezin li ser performansa guheztinê heye. Li ser bingeha girîngiya performansa guheztinê, teknolojiyên nû bi domdarî têne pêşve xistin da ku vê pirsgirêka veguheztinê çareser bikin. Zêdekirina mezinahiya çîpê bareya dergehê zêde dike; ev mezinahiya cîhazê zêde dike. Ji bo kêmkirina windahiyên veguheztinê, teknolojiyên nû yên wekî oksîdasyona binê qalind a kanalê derketine, ku armanc ew e ku bareya dergehê kêm bike. Mînakî, teknolojiya nû SuperFET dikare bi kêmkirina RDS (ON) û barkirina dergehê (Qg) windahiyên rêgirtinê kêm bike û performansa veguheztinê baştir bike. Bi vî rengî, MOSFET dikarin di dema veguheztinê de bi veguheztina voltaja bilez (dv / dt) û veguheztina heyî (di / dt) re mijûl bibin, û tewra dikarin di frekansên guheztina bilind de bi pêbawer bixebitin.