소형부터 N형 또는 P형 선택, 패키지 유형, 대형, MOSFET 전압, 온저항 등 요소의 모든 측면을 고려한 MOSFET 장치 선택에 따라 다양한 애플리케이션 요구 사항이 달라집니다.다음 기사에는 MOSFET 장치 선택의 3가지 주요 규칙이 요약되어 있습니다. 이 글을 읽고 나면 많은 것을 알게 되리라 믿습니다.
1. 파워 MOSFET 선택 1단계: P-튜브, 아니면 N-튜브?
전력 MOSFET에는 N채널과 P채널의 두 가지 유형이 있습니다. 시스템 설계 과정에서 N튜브 또는 P튜브를 선택하고, 실제 애플리케이션에 따라 N채널 MOSFET을 선택하고, N채널 MOSFET을 선택합니다. 저렴한 비용;P채널 MOSFET은 비용이 적게 들고 비용이 높은 모델을 선택합니다.
전력 MOSFET의 S극 연결 전압이 시스템의 기준 접지가 아닌 경우 N 채널에는 부동 접지 전원 공급 장치 드라이브, 변압기 드라이브 또는 부트스트랩 드라이브, 드라이브 회로 복합체가 필요합니다.P 채널은 직접 구동할 수 있으며 간단하게 구동할 수 있습니다.
N채널과 P채널 애플리케이션을 주로 고려해야 합니다.
ㅏ.CPU 및 시스템 냉각 팬, 프린터 공급 시스템 모터 드라이브, 진공 청소기, 공기 청정기, 선풍기 및 기타 가전 제품 모터 제어 회로를 제공하는 데 사용되는 노트북 컴퓨터, 데스크탑 및 서버. 이러한 시스템은 풀 브리지 회로 구조, 각 브리지 암을 사용합니다. 튜브에는 P-튜브를 사용할 수 있고 N-튜브도 사용할 수 있습니다.
비.통신 시스템 48V 입력 시스템은 핫플러그 MOSFET을 하이엔드에 배치하여 P튜브, N튜브를 사용할 수도 있습니다.
씨.직렬로 연결된 노트북 컴퓨터 입력 회로는 역방향 연결 및 부하 전환 2개의 연속 전력 MOSFET 역할을 수행하며 N 채널을 사용하여 칩 내부 통합 드라이브 충전 펌프를 제어해야 하며 P 채널을 사용합니다. 직접 운전할 수 있습니다.
2. 패키지 유형 선택
패키지를 결정하는 두 번째 단계는 전력 MOSFET 채널 유형을 결정하는 패키지 선택 원칙입니다.
ㅏ.온도 상승 및 열 설계는 패키지 선택의 가장 기본적인 요구 사항입니다.
다양한 패키지 크기에는 시스템의 열 조건과 주변 온도(예: 공기 냉각 여부, 방열판 모양 및 크기 제한, 환경 폐쇄 여부 등)를 고려하는 것 외에도 열 저항 및 전력 손실이 다릅니다. 기본 원리는 전력 MOSFET의 온도 상승과 시스템 효율을 보장하는 것이며, 매개변수 선택과 보다 일반적인 전력 MOSFET 패키지의 전제입니다.
때로는 다른 조건으로 인해 PFC 애플리케이션, 전기 자동차 모터 컨트롤러, 통신 시스템(예: 모듈 전원 공급 장치 2차 동기 정류 애플리케이션)에서 열 방출 문제를 해결하기 위해 여러 MOSFET을 병렬로 사용해야 하는 경우가 있습니다. 여러 개의 튜브와 평행하게.
다중 튜브 병렬 연결을 사용할 수 없는 경우 더 나은 성능의 전력 MOSFET을 선택하는 것 외에도 더 큰 크기의 패키지 또는 새로운 유형의 패키지를 사용할 수 있습니다. 예를 들어 일부 AC/DC 전원 공급 장치 TO220에서는 TO247 패키지로 변경됩니다.일부 통신 시스템 전원 공급 장치에서는 새로운 DFN8*8 패키지가 사용됩니다.
비.시스템의 크기 제한
일부 전자 시스템은 PCB 크기와 내부 높이에 의해 제한됩니다. 예를 들어 통신 시스템의 모듈 전원 공급 장치는 높이 제한으로 인해 일반적으로 DFN5 * 6, DFN3 * 3 패키지를 사용합니다.일부 ACDC 전원 공급 장치에서는 초박형 설계를 사용하거나 쉘의 제한으로 인해 TO220 패키지 전력 MOSFET 핀을 루트에 직접 조립하므로 높이 제한으로 인해 TO247 패키지를 사용할 수 없습니다.
일부 초박형 디자인은 장치 핀을 평평하게 직접 구부리므로 이 디자인 생산 프로세스가 복잡해집니다.
대용량 리튬 배터리 보호 보드 설계 시 극도로 엄격한 크기 제한으로 인해 현재 대부분은 열 성능을 최대한 향상시키는 동시에 최소 크기를 보장하기 위해 칩 레벨 CSP 패키지를 사용합니다.
씨.가격 조정
플러그인 패키지를 사용하는 많은 전자 시스템은 초기에 인건비 증가로 인해 많은 회사에서 SMD 패키지로 전환하기 시작했습니다. 비록 플러그인보다 SMD의 용접 비용이 높지만 SMD 용접의 자동화 수준이 높기 때문에 전체 비용은 여전히 합리적인 범위 내에서 통제될 수 있습니다.비용에 극도로 민감한 데스크탑 마더보드 및 보드와 같은 일부 애플리케이션에서는 DPAK 패키지의 전력 MOSFET이 패키지의 저렴한 가격 때문에 일반적으로 사용됩니다.
따라서 전력 MOSFET 패키지를 선택할 때 위의 요소를 고려하여 자사의 스타일과 제품 기능을 결합해야 합니다.
3. 온 상태 저항 RDSON을 선택합니다. 참고: 현재는 아님
엔지니어들은 RDSON과 전도 손실이 직접적으로 관련되어 있기 때문에 RDSON에 대해 우려하는 경우가 많습니다. RDSON이 작을수록 전력 MOSFET 전도 손실이 작아지고 효율이 높을수록 온도 상승이 낮아지기 때문입니다.
마찬가지로, 엔지니어는 가능한 한 이전 프로젝트나 재료 라이브러리의 기존 구성요소를 따르기 때문에 실제 선택 방법의 RDSON에는 고려할 사항이 많지 않습니다.선택한 전력 MOSFET의 온도 상승이 너무 낮으면 비용 문제로 인해 더 큰 RDSON 구성 요소로 전환됩니다.전력 MOSFET의 온도 상승이 너무 높으면 시스템 효율성이 낮아지고 RDSON의 더 작은 구성 요소로 전환하거나 외부 구동 회로를 최적화하여 열 방출 조정 방법을 개선합니다.
새로운 프로젝트인 경우 따라야 할 이전 프로젝트가 없다면 파워 MOSFET RDSON을 선택하는 방법은 무엇입니까? 소개할 방법은 다음과 같습니다: 전력 소비 분배 방법.
전원 공급 장치 시스템을 설계할 때 알려진 조건은 입력 전압 범위, 출력 전압/출력 전류, 효율, 작동 주파수, 구동 전압입니다. 물론 이러한 매개변수와 주로 관련된 다른 기술 지표 및 전력 MOSFET도 있습니다.단계는 다음과 같습니다.
ㅏ.입력 전압 범위, 출력 전압/출력 전류, 효율에 따라 시스템의 최대 손실을 계산합니다.
비.전력 회로 스퓨리어스 손실, 비전력 회로 부품 정적 손실, IC 정적 손실 및 드라이브 손실을 대략적으로 추정하면 경험적 값은 총 손실의 10%~15%를 차지할 수 있습니다.
전원 회로에 전류 샘플링 저항이 있는 경우 전류 샘플링 저항의 전력 소비를 계산합니다.총 손실에서 위의 손실을 뺀 나머지 부분은 전력 장치, 변압기 또는 인덕터 전력 손실입니다.
남은 전력 손실은 전력소자 및 트랜스포머나 인덕터에 일정 비율로 할당되며, 확실하지 않은 경우에는 부품 수에 따른 평균 분포를 통해 각 MOSFET의 전력 손실을 구합니다.
씨.MOSFET의 전력 손실은 스위칭 손실과 전도 손실에 일정 비율로 할당되며, 불확실한 경우 스위칭 손실과 전도 손실을 균등하게 할당합니다.
디.MOSFET 전도 손실과 RMS 전류 흐름을 통해 최대 허용 전도 저항을 계산합니다. 이 저항은 최대 작동 접합 온도 RDSON에서의 MOSFET입니다.
정의된 테스트 조건으로 표시된 전력 MOSFET RDSON의 데이터 시트는 서로 다른 정의된 조건에서 서로 다른 값을 가지며 테스트 온도는 TJ = 25℃이며 RDSON은 양의 온도 계수를 가지므로 MOSFET의 가장 높은 작동 접합 온도에 따라 위의 RDSON 계산 값에서 RDSON 온도 계수를 사용하여 25℃ 온도에서 해당 RDSON을 얻습니다.
이자형.25℃부터 RDSON을 사용하여 MOSFET RDSON의 실제 매개변수에 따라 적절한 유형의 전력 MOSFET을 선택하고, 다운 또는 업 트림을 수행합니다.
위 단계를 통해 전력 MOSFET 모델과 RDSON 매개변수를 예비적으로 선택했습니다.
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Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd.는 2010년부터 다양한 소형 픽 앤 플레이스 기계를 제조 및 수출해 왔습니다. 풍부한 경험을 갖춘 R&D, 잘 훈련된 생산을 활용하여 NeoDen은 전 세계 고객으로부터 큰 평판을 얻습니다.
130개 이상의 국가에 전 세계적으로 진출한 NeoDen PNP 기계의 탁월한 성능, 높은 정확도 및 신뢰성은 R&D, 전문 프로토타입 제작 및 중소 규모 배치 생산에 적합합니다.우리는 원스톱 SMT 장비의 전문적인 솔루션을 제공합니다.
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게시 시간: 2022년 4월 19일