Hoʻohana nui ʻia nā mea hana semiconductor mana i ka ʻoihana, ka hoʻohana ʻana, ka pūʻali koa a me nā kahua ʻē aʻe, a loaʻa kahi kūlana kiʻekiʻe. E nānā kākou i ke kiʻi holoʻokoʻa o nā mea mana mai kahi kiʻi:
Hiki ke hoʻokaʻawale ʻia nā mea hana semiconductor i ke ʻano piha, semi-controlled type a me ka ʻano ʻole-controllable e like me ke kiʻekiʻe o ka mana o nā hōʻailona kaapuni. A i ʻole e like me nā waiwai hōʻailona o ke kaʻa kaʻa kaʻa, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia i ke ʻano o ka uila, ke ʻano o kēia manawa, etc.
| Hoʻokaʻawale | ʻano ʻano | Nā mea hana semiconductor mana kūikawā |
| Ka hoʻomalu ʻana i nā hōʻailona uila | ʻAno semi-controlled | SCR |
| Mana piha | GTO, GTR, MOSFET, IGBT | |
| Hiki ʻole ke kāohi | Diode mana | |
| Nā waiwai hōʻailona kalaiwa | ʻAno uila uila | IGBT, MOSFET, SITH |
| ʻAno hoʻokele i kēia manawa | SCR, GTO, GTR | |
| ʻO ka nalu hōʻailona kūpono | ʻAno hoʻoulu ʻana i ka pulupulu | SCR, GTO |
| ʻAno mana uila | GTR, MOSFET, IGBT | |
| ʻO nā kūlana kahi e komo ai nā electrons lawe i kēia manawa | mea bipolar | Power Diode, SCR, GTO, GTR, BSIT, BJT |
| Mea unipolar | MOSFET, NOHO | |
| Mea hoʻohuihui | MCT, IGBT, SITH a me IGCT |
Loaʻa i nā mana semiconductor nā ʻano like ʻole e like me ka volta, ka mana o kēia manawa, ka mana impedance, a me ka nui. I ka hoʻohana maoli ʻana, pono e koho ʻia nā mea kūpono e like me nā ʻano āpau a me nā pono.
Ua hele ka ʻoihana semiconductor i ʻekolu mau hanauna o nā loli waiwai mai kona hānau ʻana. A hiki i kēia manawa, hoʻohana nui ʻia ka mea semiconductor mua i hōʻike ʻia e Si i ke kahua o nā mana semiconductor mana.
| Mea semiconductor | Bandgap (eV) | kiko hehee(K) | noi nui | |
| 1st hanauna semiconductor lako | Ge | 1.1 | 1221 | ʻO ka uila haʻahaʻa, haʻahaʻa haʻahaʻa, nā transistors mana waena, photodetectors |
| 2nd generation material semiconductor | Si | 0.7 | 1687 | |
| ʻO nā mea semiconductor hanauna 3 | GaAs | 1.4 | 1511 | Microwave, nā mea hawewe millimeter, nā mea hoʻomāmā |
| SiC | 3.05 | 2826 | 1. Kiʻekiʻe-mehana, kiʻekiʻe-frequency, radiation-kū'ē i ka mana kiʻekiʻe 2. Blue, papa, violet light-emitting diodes, semiconductor lasers | |
| ʻO GaN | 3.4 | 1973 | ||
| AIN | 6.2 | 2470 | ||
| C | 5.5 | ＞3800 | ||
| ZnO | 3.37 | 2248 | ||
E hōʻuluʻulu i nā hiʻohiʻona o nā mana semi-controlled a me ka mana piha.
| ʻAno hāmeʻa | SCR | GTR | MOSFET | IGBT |
| ʻAno hoʻomalu | Pulse hoʻomaka | Ka mana o kēia manawa | mana uila | kikowaena kiʻiʻoniʻoni |
| laina pani iho | Paʻa hoʻololi | mea hoʻopaʻa iho | mea hoʻopaʻa iho | mea hoʻopaʻa iho |
| pinepine hana | ＜1khz | ＜30khz | 20khz-Mhz | ＜40khz |
| Mana hoʻokele | liʻiliʻi | nui | liʻiliʻi | liʻiliʻi |
| hoʻololi poho | nui | nui | nui | nui |
| hoʻokuʻu ʻana | liʻiliʻi | liʻiliʻi | nui | liʻiliʻi |
| Voltage a me ka pae o kēia manawa | 最大 | nui | palena iki | hou aku |
| Nā noi maʻamau | Medium frequency induction heating | Mea hoʻololi alapine UPS | hoʻololi mana lako | Mea hoʻololi alapine UPS |
| kumukūʻai | haahaa | haahaa | ma ka waena | ʻO ka pipiʻi loa |
| hopena modulation conductance | loaʻa | loaʻa | ʻaʻohe | loaʻa |
E ʻike i nā MOSFET
Loaʻa i ka MOSFET ka impedance hoʻokomo kiʻekiʻe, haʻahaʻa haʻahaʻa, a me ke kūpaʻa wela maikaʻi; he kaʻina hana maʻalahi a me ka radiation ikaika, no laila e hoʻohana mau ʻia i nā kaʻa amplifier a i ʻole nā kaapuni hoʻololi;
(1) ʻO nā ʻāpana koho nui: kahe wai punawai VDS (hoʻopaʻa i ka volta), ID hoʻomau leakage o kēia manawa, RDS (on) on-resistance, Ciss input capacitance (junction capacitance), kumu waiwai FOM=Ron*Qg, etc.
(2) E like me nā kaʻina hana like ʻole, ua māhele ʻia i TrenchMOS: ʻauwaha MOSFET, ka mea nui ma ka mahina haʻahaʻa haʻahaʻa i loko o 100V; SGT (Split Gate) MOSFET: MOSFET ʻīpuka māhele, ka mea nui ma ke kahua waena a me ka haʻahaʻa voltage i loko o 200V; SJ MOSFET: super junction MOSFET, ka mea nui ma ke kahua uila kiʻekiʻe 600-800V;
I loko o kahi lako mana hoʻololi, e like me kahi kaapuni hāmama, ua hoʻopili ʻia ka ʻauwai i ka ukana paʻa, i kapa ʻia ʻo open-drain. Ma kahi kaapuni hāmama, ʻaʻole pili i ke kiʻekiʻe o ka volta i hoʻopili ʻia ka ukana, hiki ke hoʻohuli a hoʻopau i ke au o ka ukana. He mea hoʻololi analog kūpono. ʻO kēia ke kumu o MOSFET ma ke ʻano he mea hoʻololi.
Ma ke ʻano o ka māhele mākeke, kokoke pau nā MOSFET i ka lima o nā mea hana honua nui. Ma waena o lākou, ua loaʻa iā Infineon IR (American International Rectifier Company) ma 2015 a lilo i alakaʻi alakaʻi. ʻO ON Semiconductor hoʻi i hoʻopau i ka loaʻa ʻana o Fairchild Semiconductor i Kepakemapa 2016. , ua lele ka mākeke i kahi lua, a laila ʻo Renesas, Toshiba, IWC, ST, Vishay, Anshi, Magna, etc.;
Hoʻokaʻawale ʻia nā māka MOSFET Mainstream i kekahi mau moʻo: ʻAmelika, Iapana a me Korea.
Moʻolelo ʻAmelika: Infineon, IR, Fairchild, ON Semiconductor, ST, TI, PI, AOS, etc.;
Kepanī: Toshiba, Renesas, ROHM, etc.;
Nā moʻo Korean: Magna, KEC, AUK, Morina Hiroshi, Shinan, KIA
Nā waeʻano pūʻolo MOSFET
E like me ke ʻano o ka hoʻokomo ʻia ʻana ma ka papa PCB, ʻelua ʻano nui o nā pūʻolo MOSFET: plug-in (Through Hole) a me ka mauna ʻili (Surface Mount). ʻ
ʻO ke ʻano plug-in ʻo ia ka mea e hele ai nā pine o ka MOSFET ma nā puka kau o ka papa PCB a hoʻopaʻa ʻia i ka papa PCB. ʻO nā pūʻolo hoʻopili maʻamau ka: pūʻolo laina lua (DIP), pūʻolo kikoʻī transistor (TO), a me ka pūʻolo pin grid array (PGA).
Pākuʻi hoʻopili
ʻO ke kau ʻana o ka ʻili kahi i hoʻopaʻa ʻia ai nā pine MOSFET a me ka flange dissipation wela i nā pads ma ka ʻili o ka papa PCB. Aia nā pūʻolo mauna maʻamau: transistor outline (D-PAK), liʻiliʻi outline transistor (SOT), liʻiliʻi outline package (SOP), quad flat package (QFP), plastic leaded chip carrier (PLCC), etc.
pūʻolo mauna ʻili
Me ka hoʻomohala ʻana o ka ʻenehana, hoʻohana nā papa PCB e like me nā motherboards a me nā kāleka kiʻi i kēia manawa e hoʻohana liʻiliʻi a liʻiliʻi i ka hoʻopili plug-in pololei, a ʻoi aku ka nui o ka hoʻohana ʻana i ka puʻupuʻu mauna.
1. Pūʻolo laina lua (DIP)
He ʻelua lālani pine o ka pōʻai DIP a pono e hoʻokomo ʻia i loko o kahi puʻupuʻu chip me kahi hoʻolālā DIP. ʻO kona ʻano kumu hoʻohālikelike ʻo SDIP (Shrink DIP), ʻo ia ka pūʻolo pālua-in-line hōʻemi. ʻO ka nui o ka pine he 6 mau manawa kiʻekiʻe ma mua o ka DIP.
ʻO nā ʻano hana hoʻopihapiha DIP he: multi-layer ceramic dual-in-line DIP, single-layer ceramic dual-in-line DIP, alakaʻi DIP (me ke aniani-ceramic sealing type, plastic encapsulation structure type, ceramic haʻahaʻa hoʻoheheʻe aniani encapsulation. ʻano) a me nā mea ʻē aʻe. ʻO ka hiʻohiʻona o ka pahu DIP ʻo ia ka hiki ke hoʻomaopopo maʻalahi i ka hoʻopili ʻana i ka lua o nā papa PCB a loaʻa iā ia ka pilina maikaʻi me ka motherboard.
Eia nō naʻe, no ka mea he nui kona ʻāpana a me ka mānoanoa, a ua maʻalahi nā pine i ka wā o ka hoʻopili ʻana a me ka wehe ʻana, ʻaʻole maikaʻi ka hilinaʻi. I ka manawa like, ma muli o ka mana o ke kaʻina hana, ʻaʻole i ʻoi aku ka nui o nā pine ma mua o 100. No laila, i ke kaʻina hana o ka hoʻohui kiʻekiʻe o ka ʻoihana uila, ua haʻalele mālie ʻo DIP packaging mai ke kahua o ka mōʻaukala.
2. Pūʻolo Hōʻike Transistor (TO)
ʻO nā kikoʻī hoʻopili mua, e like me TO-3P, TO-247, TO-92, TO-92L, TO-220, TO-220F, TO-251, a pēlā aku.
TO-3P/247: He palapala hoʻopili maʻamau ia no nā MOSFET kiʻekiʻe kiʻekiʻe a me nā MOSFET kiʻekiʻe. Loaʻa i ka huahana nā hiʻohiʻona o ke kūpaʻa kūʻokoʻa kiʻekiʻe a me ke kūpaʻa haʻihaʻi ikaika. ʻ
TO-220/220F: ʻO TO-220F he pūʻolo plastik piha, a ʻaʻohe pono e hoʻohui i kahi pad insulating i ka wā e kau ai ma luna o ka radiator; Loaʻa iā TO-220 kahi pepa metala i hoʻopili ʻia i ka pine waena, a koi ʻia kahi pad insulating i ka wā e hoʻokomo ai i ka radiator. He mau hiʻohiʻona like nā MOSFET o kēia mau pūʻolo ʻelua a hiki ke hoʻohana like ʻia. ʻ
TO-251: Hoʻohana nui ʻia kēia huahana i hoʻopaʻa ʻia e hōʻemi i nā kumukūʻai a hōʻemi i ka nui o ka huahana. Hoʻohana nui ʻia ia i nā kaiapuni me ka uila uila a me ke kiʻekiʻe o kēia manawa ma lalo o 60A a me ka uila kiʻekiʻe ma lalo o 7N. ʻ
TO-92: Hoʻohana wale ʻia kēia pūʻolo no ka MOSFET haʻahaʻa haʻahaʻa (i kēia manawa ma lalo o 10A, kū i ka uila ma lalo o 60V) a me 1N60/65 kiʻekiʻe-voltage, i mea e hōʻemi ai i nā kumukūʻai.
I kēia mau makahiki i hala iho nei, ma muli o ke kumukūʻai wili kiʻekiʻe o ke kaʻina hana hoʻopihapiha plug-in a me ka hana haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa o ka wela i nā huahana patch-type, ua hoʻomau ka koi i ka mākeke mauna o luna, a ua alakaʻi hoʻi i ka hoʻomohala ʻana o TO packaging. i loko o ka ʻeke mauna ili.
ʻO TO-252 (kapa ʻia ʻo D-PAK) a me TO-263 (D2PAK) ʻelua mau pūʻolo mauna.
TO pūʻolo hiʻohiʻona huahana
ʻO TO252/D-PAK kahi puʻupuʻu palaki palaki, i hoʻohana mau ʻia no ka hoʻopili ʻana i nā transistors mana a me nā ʻāpana hoʻopaʻa uila. ʻO ia kekahi o nā pūʻolo nui o kēia manawa. ʻO ka MOSFET e hoʻohana ana i kēia ʻano hoʻopihapiha ʻekolu mau electrodes, ʻīpuka (G), ka wai (D), a me ke kumu (S). Ua ʻoki ʻia ka pine drain (D) a ʻaʻole hoʻohana ʻia. Akā, hoʻohana ʻia ka wela ma ke kua e like me ke kahawai (D), i hoʻopili pololei ʻia i ka PCB. Ma kekahi ʻaoʻao, hoʻohana ʻia ia e hoʻopuka i nā kahawai nui, a ma kekahi ʻaoʻao, hoʻopau ia i ka wela ma o ka PCB. No laila, ʻekolu mau pad D-PAK ma ka PCB, a ʻoi aku ka nui o ka pahu wai (D). ʻO kāna mau ʻōlelo kikoʻī e like me kēia:
TO-252/D-PAK nā kikoʻī nui o ka pūʻolo
ʻO TO-263 kahi ʻano like ʻole o TO-220. Hoʻolālā nui ʻia e hoʻomaikaʻi i ka hana hana a me ka hoʻopau wela. Kākoʻo ia i kēia manawa kiʻekiʻe loa a me ka voltage. He mea maʻamau ia i nā MOSFET kiʻekiʻe o kēia manawa ma lalo o 150A a ma luna o 30V. Ma waho aʻe o D2PAK (TO-263AB), loaʻa pū kekahi iā TO263-2, TO263-3, TO263-5, TO263-7 a me nā ʻano ʻē aʻe, i lalo o TO-263, ma muli o ka helu ʻokoʻa a me ka mamao o nā pine. .
TO-263/D2PAK ka nui o ka pūʻolo kikoʻīs
3. Pūʻolo hoʻonohonoho papa kiʻi pine (PGA)
He nui na pine huinaha huinahalike i loko a ma waho o ka chip PGA (Pin Grid Array Package). Hoʻonohonoho ʻia kēlā me kēia ʻāpana ʻāpana huinaha ma kahi mamao a puni ka chip. Ma muli o ka helu o nā pine, hiki ke hana ʻia i 2 a 5 mau pōʻai. I ka wā o ka hoʻokomo ʻana, e hoʻokomo wale i ka chip i loko o ke kumu PGA kūikawā. Loaʻa iā ia nā pōmaikaʻi o ka hoʻopili maʻalahi a me ka unplugging a me ka hilinaʻi kiʻekiʻe, a hiki ke hoʻololi i nā alapine kiʻekiʻe.
Kāhua pūʻolo PGA
Hana ʻia ka hapa nui o kāna mau ʻāpana chip i nā mea seramika, a hoʻohana kekahi i ka resin plastic kūikawā ma ke ʻano he substrate. Ma ke ʻano o ka ʻenehana, ʻo 2.54mm ka mamao o ke kikowaena pine, a ʻo ka helu o nā pine mai 64 a 447. ʻO ke ʻano o kēia ʻano paʻi ʻana, ʻo ia ka liʻiliʻi o ka wahi paʻi (volume), ʻoi aku ka haʻahaʻa o ka hoʻohana mana (hana. ) hiki iā ia ke kūpaʻa, a ʻo ia hoʻi. ʻOi aku ka maʻamau o kēia ʻano ʻōpala i nā lā mua, a ua hoʻohana nui ʻia no ka hoʻopili ʻana i nā huahana hoʻohana mana kiʻekiʻe e like me nā CPU. No ka laʻana, hoʻohana nā Intel's 80486 a me Pentium i kēia ʻano kāʻei; ʻAʻole ʻae ʻia e nā mea hana MOSFET.
4. Pūʻolo Transistor Outline Liʻiliʻi (SOT)
ʻO SOT (Small Out-Line Transistor) he ʻano pāpili liʻiliʻi mana transistor pūʻolo, ʻo ia hoʻi me SOT23, SOT89, SOT143, SOT25 (ie SOT23-5), etc. SOT323, SOT363/SOT26 (ie SOT23-6) a i loaʻa, ʻoi aku ka liʻiliʻi ma mua o nā pūʻolo TO.
ʻAno pūʻolo SOT
ʻO SOT23 kahi pūʻolo transistor maʻamau me ʻekolu mau ʻēheu ʻano pine, ʻo ia hoʻi ka ʻohi, emitter a me ke kumu, i helu ʻia ma nā ʻaoʻao ʻelua o ka ʻaoʻao lōʻihi o ka mea. I waena o lākou, aia ka emitter a me ke kumu ma ka ʻaoʻao like. He mea maʻamau ia i nā transistors haʻahaʻa haʻahaʻa, nā transistors hopena kahua a me nā transistors composite me nā pūnaewele pale. Loaʻa iā lākou ka ikaika maikaʻi akā maikaʻi ʻole ka solderability. Hōʻike ʻia ke ʻano ma ke Kiʻi (a) ma lalo.
Loaʻa iā SOT89 ʻekolu pine pōkole i māhele ʻia ma kekahi ʻaoʻao o ka transistor. ʻO ka ʻaoʻao ʻē aʻe he pahu wela metala i hoʻopili ʻia i ke kumu e hoʻonui ai i ka hiki ke hoʻopau wela. He mea maʻamau ia i loko o nā transistors mauna mauna silika a kūpono ia no nā noi mana kiʻekiʻe. Hōʻike ʻia ke ʻano ma ke Kiʻi (b) ma lalo. ʻ
He ʻehā ʻēheu pōkole ʻo SOT143, i alakaʻi ʻia mai nā ʻaoʻao ʻelua. ʻO ka hope ākea o ka pine ka mea ʻohi. He mea maʻamau kēia ʻano pūʻolo i nā transistors kiʻekiʻe, a ua hōʻike ʻia kona ʻano ma ke Kiʻi (c) ma lalo. ʻ
ʻO SOT252 kahi transistor mana kiʻekiʻe me ʻekolu pine e alakaʻi ana mai kekahi ʻaoʻao, a ʻoi aku ka pōkole o ka pine waena a ʻo ia ka ʻohi. E hoʻohui i ka pine nui ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, he ʻāpana keleawe ia no ka hoʻopau ʻana i ka wela, a ʻo kona ʻano e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi (d) ma lalo.
Hoʻohālikelike hiʻohiʻona pūʻolo SOT maʻamau
Hoʻohana mau ʻia ka SOT-89 MOSFET ʻehā ma nā motherboards. ʻO kāna mau kikoʻī a me nā ana penei:
SOT-89 MOSFET kiko'ī nui (hui: mm)
5. Pūʻolo hoʻopuka liʻiliʻi (SOP)
ʻO SOP (Small Out-Line Package) kekahi o nā pūʻolo mauna ʻili, i kapa ʻia ʻo SOL a i ʻole DFP. Huki ʻia nā pine mai nā ʻaoʻao ʻelua o ka pūʻolo ma ke ʻano ʻēheu seagull (L shape). ʻO nā mea hana he plastic a me ka keramika. ʻO nā maʻamau o ka hōʻailona SOP he SOP-8, SOP-16, SOP-20, SOP-28, a pēlā aku. ʻO ka helu ma hope o SOP e hōʻike ana i ka helu o nā pine. Hoʻohana ka hapa nui o nā pūʻolo MOSFET SOP i nā kikoʻī SOP-8. Hoʻopau pinepine ka ʻoihana i ka "P" a hoʻopau iā ia ʻo SO (Small Out-Line).
SOP-8 nui pūʻolo
Ua hoʻokumu mua ʻia ʻo SO-8 e PHILIP Company. Hoʻopili ʻia i loko o ka plastic, ʻaʻohe wela wela ma lalo o ka pā, a ʻaʻohe wela wela. Hoʻohana maʻamau ia no nā MOSFET haʻahaʻa haʻahaʻa. Ma hope mai, ua loaʻa mālie nā kikoʻī maʻamau e like me TSOP (Thin Small Outline Package), VSOP (Very Small Outline Package), SSOP (Shrink SOP), TSSOP (Thin Shrink SOP), etc. I waena o lākou, hoʻohana maʻamau ʻia ʻo TSOP a me TSSOP i ka ʻeke MOSFET.
Hoʻohana mau ʻia nā kikoʻī SOP no nā MOSFET
6. Pāʻani Pāhā ʻEhā (QFP)
He liʻiliʻi loa ka mamao ma waena o nā pine chip i loko o ka pūʻolo QFP (Plastic Quad Flat Package) a lahilahi loa nā pine. Hoʻohana maʻamau ia i nā kaapuni hoʻohui nui a i ʻole ultra-nui, a ʻoi aku ka nui o nā pine ma mua o 100. Pono nā chips i hoʻopaʻa ʻia i kēia ʻano e hoʻohana i ka ʻenehana hoʻoulu ʻana i ka ili SMT e kūʻai i ka chip i ka motherboard. ʻEhā mau hiʻohiʻona nui o kēia ʻano hoʻopihapiha: ① He kūpono ia no ka ʻenehana hoʻokomo ʻana i ka ʻili SMD e hoʻokomo i nā uwila ma nā papa kaapuni PCB; ② He kūpono ia no ka hoʻohana pinepine ʻana; ③ He maʻalahi ka hana a he hilinaʻi kiʻekiʻe; ④ He liʻiliʻi ka lakio ma waena o ka ʻāpana chip a me ka wahi hoʻopili. E like me ke ʻano PGA packaging, ua hoʻopili kēia ʻano hoʻopili i ka chip i loko o kahi ʻeke plastik a ʻaʻole hiki ke hoʻopau i ka wela i hana ʻia i ka wā e hana ana ka chip i ka manawa kūpono. Hoʻopili ia i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hana MOSFET; a ʻo ka palaki palaki ponoʻī e hoʻonui i ka nui o ka hāmeʻa, ʻaʻole i hoʻokō i nā koi no ka hoʻomohala ʻana i nā semiconductor ma ke ʻano he māmā, lahilahi, pōkole, a liʻiliʻi. Eia kekahi, ua hoʻokumu ʻia kēia ʻano ʻano o ka hoʻopili ʻana i hoʻokahi chip, nona nā pilikia o ka hana haʻahaʻa haʻahaʻa a me ke kumukūʻai kiʻekiʻe. No laila, ʻoi aku ka maikaʻi o ka QFP no ka hoʻohana ʻana i nā kaapuni LSI logic kikohoʻe e like me nā microprocessors/gate arrays, a ua kūpono hoʻi no ka hoʻopili ʻana i nā huahana LSI circuit analog e like me ka VTR hōʻailona hōʻailona a me ka hoʻoili leo leo.
7、Quad flat pūʻolo me ke alakaʻi ʻole (QFN)
Hoʻolako ʻia ka pūʻolo QFN (Quad Flat Non-leaded package) me nā pilina electrode ma nā ʻaoʻao ʻehā. No ka mea ʻaʻohe alakaʻi, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka wahi kau ma mua o QFP a ʻoi aku ke kiʻekiʻe ma mua o QFP. Ma waena o lākou, ua kapa ʻia ka ceramic QFN ʻo LCC (Leadless Chip Carriers), a me ke kumu kūʻai haʻahaʻa plastik QFN me ka hoʻohana ʻana i ke aniani epoxy resin i paʻi ʻia substrate base mea i kapa ʻia ʻo LCC, PCLC, P-LCC, etc. ʻenehana me ka nui pad liʻiliʻi, ka leo liʻiliʻi, a me ka plastic i mea hoʻopaʻa. Hoʻohana nui ʻia ʻo QFN no ka hoʻopili kaapuni hoʻohui, a ʻaʻole e hoʻohana ʻia ka MOSFET. Eia naʻe, no ka mea, ua noi ʻo Intel i kahi mea hoʻokele hoʻohui a me ka MOSFET solution, ua hoʻokuʻu ʻo ia iā DrMOS i kahi pūʻulu QFN-56 ("56" pili i nā pine pili 56 ma ke kua o ka chip).
Pono e hoʻomaopopo ʻia ʻo ka pūʻolo QFN ka hoʻonohonoho alakaʻi waho like me ka pūʻolo kikoʻī liʻiliʻi ultra-thin (TSSOP), akā ʻo kona nui he 62% ka liʻiliʻi ma mua o ka TSSOP. Wahi a ka ʻikepili hoʻohālike QFN, ʻo 55% ka nui o kāna hana wela ma mua o ka TSSOP packaging, a ʻo kāna hana uila (inductance a me capacitance) he 60% a me 30% kiʻekiʻe ma mua o ka TSSOP packaging. ʻO ka pōʻino nui loa he paʻakikī ke hoʻoponopono.
ʻO DrMOS ma ka pūʻolo QFN-56
ʻAʻole hiki ke hoʻokō i nā lako mana no ka mana kiʻekiʻe, ʻaʻole hiki iā lākou ke hoʻoponopono i ka pilikia o nā hopena parameter parasitic i nā alapine hoʻololi kiʻekiʻe. Me ka hana hou a me ka holomua o ka ʻenehana, ua lilo ia i mea ʻoiaʻiʻo e hoʻohui i nā mea hoʻokele a me nā MOSFET e kūkulu i nā modula multi-chip. Hiki i kēia ʻano hoʻohui ke mālama i kahi ākea a hoʻonui i ka nui o ka hoʻohana ʻana i ka mana. Ma o ka optimization o nā mea hoʻokele a me nā MOSFET, ua lilo ia i mea maoli. ʻO ka mana o ka mana a me ke kūlana kiʻekiʻe o ka DC o kēia manawa, ʻo ia ka DrMOS integrated driver IC.
Renesas 2nd hanauna DrMOS
ʻO ka QFN-56 pūʻolo alakaʻi ʻole e hana i ka DrMOS thermal impedance haʻahaʻa loa; me ka hoʻopaʻa ʻana i ka uea kūloko a me ka hoʻolālā kiʻi keleawe, hiki ke hoʻemi ʻia nā wili PCB waho, a laila e hōʻemi i ka inductance a me ke kūʻē. Eia kekahi, hiki i ke kaʻina MOSFET silicon hohonu i hoʻohana ʻia ke hoʻemi nui i ka conduction, ka hoʻololi ʻana a me nā poho uku ʻīpuka; He kūpono ia me nā mea hoʻoponopono like ʻole, hiki ke hoʻokō i nā ʻano hana hana like ʻole, a kākoʻo i ke ʻano hoʻololi hoʻololi hoʻoikaika hana APS (Auto Phase Switching). Ma waho aʻe o ka pahu QFN, ʻo ka bilateral flat no-lead packaging (DFN) kahi kaʻina hana uila uila hou i hoʻohana nui ʻia i nā ʻāpana like ʻole o ON Semiconductor. Hoʻohālikelike ʻia me QFN, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka DFN i nā electrodes alakaʻi ma nā ʻaoʻao ʻelua.
8、Ka mea lawe puʻupuʻu puʻupuʻu alakaʻi (PLCC)
ʻO PLCC (Plastic Quad Flat Package) he ʻano huinaha a ʻoi aku ka liʻiliʻi ma mua o ka pūʻolo DIP. He 32 mau pine me nā pine a puni. Lawe ʻia nā pine mai nā ʻaoʻao ʻehā o ka pūʻolo ma ke ʻano T. He huahana palaki ia. ʻO 1.27mm ka mamao o ke kikowaena, a ʻo ka helu o nā pine mai ka 18 a hiki i ka 84. ʻAʻole maʻalahi ka hoʻololi ʻana o nā pine J-like a ʻoi aku ka maʻalahi o ka hana ma mua o QFP, akā ʻoi aku ka paʻakikī o ka nānā ʻana ma hope o ka wili. Kūpono ʻo PLCC packaging no ka hoʻokomo ʻana i nā uwila ma PCB me ka hoʻohana ʻana i ka ʻenehana hoʻokiʻekiʻe SMT. Loaʻa iā ia nā pōmaikaʻi o ka liʻiliʻi liʻiliʻi a me ka hilinaʻi kiʻekiʻe. He mea maʻamau ka pāpaʻi PLCC a hoʻohana ʻia i ka logic LSI, DLD (a i ʻole ka polokalamu logic device) a me nā kaapuni ʻē aʻe. Hoʻohana pinepine ʻia kēia ʻano pepa i ka motherboard BIOS, akā ʻaʻole i maʻamau i kēia manawa i nā MOSFET.
Encapsulation a me ka hoʻomaikaʻi ʻana no nā ʻoihana nui
Ma muli o ka hoʻomohala ʻana o ka haʻahaʻa haʻahaʻa a me ke kiʻekiʻe o kēia manawa i nā CPU, pono nā MOSFET e loaʻa ka nui o kēia manawa, haʻahaʻa haʻahaʻa, haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa, hoʻopau wela wikiwiki, a me ka liʻiliʻi liʻiliʻi. Ma kahi o ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka ʻenehana hana chip a me nā kaʻina hana, hoʻomau nā mea hana MOSFET i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka ʻenehana packaging. Ma ke kumu o ka hoʻohālikelike ʻana me nā kikoʻī hiʻohiʻona maʻamau, hāʻawi lākou i nā ʻano hoʻopihapiha hou a hoʻopaʻa inoa i nā inoa inoa inoa no nā pūʻolo hou a lākou e kūkulu ai.
1、RENESAS WPAK, LFPAK a me LFPAK-I pūʻolo
ʻO WPAK kahi pūʻolo uila wela kiʻekiʻe i hoʻomohala ʻia e Renesas. Ma ka hoʻohālike ʻana i ka pūʻolo D-PAK, ua hoʻopili ʻia ka puʻupuʻu wela chip i ka motherboard, a ua hoʻopau ʻia ka wela ma o ka motherboard, i hiki ai i ka pūʻolo liʻiliʻi WPAK ke hōʻea i ka manawa hoʻopuka o D-PAK. Hoʻopili ʻo WPAK-D2 i ʻelua MOSFET kiʻekiʻe/haʻahaʻa e hōʻemi i ka inductance uea.
Ka nui o ka pūʻolo Renesas WPAK
ʻO LFPAK a me LFPAK-I ʻelua mau pūʻolo liʻiliʻi liʻiliʻi i hoʻomohala ʻia e Renesas i kūpono me SO-8. Ua like ka LFPAK me D-PAK, akā ʻoi aku ka liʻiliʻi ma mua o D-PAK. Hoʻonoho ʻo LFPAK-i i ka wela i luna e hoʻopau i ka wela ma o ka wela wela.
Renesas LFPAK a me LFPAK-I pūʻolo
2. ʻO Vishay Power-PAK a me Polar-PAK hōʻailona
ʻO Power-PAK ka inoa pūʻolo MOSFET i hoʻopaʻa inoa ʻia e Vishay Corporation. Loaʻa i ka Power-PAK ʻelua mau kikoʻī: Power-PAK1212-8 a me Power-PAK SO-8.
ʻO ka pūʻolo Vishay Power-PAK1212-8
ʻO ka pūʻolo Vishay Power-PAK SO-8
He pūʻolo liʻiliʻi ʻo Polar PAK me ka hoʻoheheʻe ʻana i ka wela ʻelua ʻaoʻao a ʻo ia kekahi o nā ʻenehana hoʻopihapiha koʻikoʻi o Vishay. Ua like ka Polar PAK me ka pūʻolo so-8 maʻamau. Loaʻa iā ia nā wahi dissipation ma nā ʻaoʻao ʻelua o luna a me lalo o ka pūʻolo. ʻAʻole maʻalahi ka hōʻiliʻili ʻana i ka wela i loko o ka pūʻolo a hiki ke hoʻonui i ka nui o kēia manawa o ka hana o kēia manawa i ʻelua manawa o ka SO-8. I kēia manawa, ua laikini ʻo Vishay i ka ʻenehana Polar PAK i STMicroelectronics.
Puke PAK Vishay Polar
3. ʻO Onsemi SO-8 a me WDFN8 pūʻolo kepau palahalaha
Ua hoʻomohala ʻo ON Semiconductor i ʻelua mau ʻano MOSFET paʻa-lead, a ma waena o ka SO-8 e hoʻohana ʻia e nā papa he nui. ON Semiconductor's new launched NVMx and NVTx power MOSFETs use compact DFN5 (SO-8FL) and WDFN8 packages to minimize conduction loss. Loaʻa iā ia ka QG haʻahaʻa a me ka capacitance e hōʻemi i nā poho o ka mea hoʻokele.
ON Semiconductor SO-8 Pāpā Lead Package
ON Semiconductor WDFN8 pūʻolo
4. NXP LFPAK a me QLPAK pūʻolo
Ua hoʻomaikaʻi ʻo NXP (Philips ma mua) i ka ʻenehana hōkeo SO-8 i LFPAK a me QLPAK. Ma waena o lākou, ua manaʻo ʻia ʻo LFPAK ʻo ia ka pūʻolo mana SO-8 hilinaʻi loa i ka honua; ʻoiai ʻo QLPAK nā hiʻohiʻona o ka liʻiliʻi liʻiliʻi a ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻopau wela. Ke hoʻohālikelike ʻia me SO-8 maʻamau, noho ʻo QLPAK i kahi ʻāpana papa PCB o 6 * 5mm a loaʻa kahi pale wela o 1.5k/W.
NXP LFPAK pūʻolo
NXP QLPAK pūʻolo
4. ST Semiconductor PowerSO-8 pūʻolo
ʻO ka mana o STMicroelectronics' MOSFET chip packaging technology i loaʻa iā SO-8, PowerSO-8, PowerFLAT, DirectFET, PolarPAK, a pēlā aku. Eia kekahi, aia nā PowerSO-10, PowerSO-20, TO-220FP, H2PAK-2 a me nā pūʻolo ʻē aʻe.
STMicroelectronics Power SO-8 pūʻolo
5. ʻO Fairchild Semiconductor Power 56 pūʻolo
ʻO Power 56 ka inoa kūʻokoʻa o Farichild, a ʻo kona inoa kūhelu ʻo DFN5×6. Hoʻohālikelike ʻia kona wahi hoʻopihapiha me ka TSOP-8 i hoʻohana maʻamau ʻia, a ʻo ka pōʻai lahilahi e mālama i ke kiʻekiʻe o ka hoʻomaʻemaʻe ʻana, a ʻo ka hoʻolālā Thermal-Pad ma lalo e hōʻemi i ka pale wela. No laila, nui nā mea hana mana i hoʻonohonoho iā DFN5 × 6.
Fairchild Power 56 pūʻolo
6. Pūʻolo FET Directifier International (IR).
Hāʻawi ʻo Direct FET i ka hoʻoluʻu maikaʻi ma luna o kahi SO-8 a i ʻole ka wāwae liʻiliʻi a kūpono i nā noi hoʻololi mana AC-DC a me DC-DC i nā kamepiula, laptops, telecommunications a me nā mea uila uila. Hiki i ke kūkulu ʻana o DirectFET ke hāʻawi i ka hoʻoheheʻe wela ʻelua ʻaoʻao, me ka hoʻopalua ʻana i ka hiki ke lawelawe i kēia manawa o nā mea hoʻololi kiʻekiʻe DC-DC buck i hoʻohālikelike ʻia me nā pūʻolo plastik discrete maʻamau. ʻO ka pūʻolo Direct FET he ʻano hoʻihoʻi ʻia, me ka wai wela (D) e huli ana i luna a uhi ʻia me ka pūpū metala, kahi e hoʻopau ʻia ai ka wela. Hoʻomaikaʻi maikaʻi ka ʻeke FET pololei i ka hoʻoheheʻe ʻana o ka wela a hoʻemi i ka liʻiliʻi me ka hoʻoheheʻe wela maikaʻi.
Hōʻuluʻulu
I ka wā e hiki mai ana, ke hoʻomau nei ka hoʻomohala ʻana o ka ʻoihana uila i ke ʻano o ka ultra-thin, miniaturization, haʻahaʻa haʻahaʻa, a me ke kiʻekiʻe o kēia manawa, e hoʻololi ʻia ka helehelena a me ka hoʻolālā o loko o MOSFET e hoʻololi maikaʻi i nā pono hoʻomohala o ka hana. ʻoihana. Eia kekahi, i mea e hoʻohaʻahaʻa ai i ka paepae koho no nā mea hana uila, ʻo ke ʻano o ka hoʻomohala ʻana o MOSFET i ke ʻano o ka modularization a me ka ʻōnaehana pae ʻōnaehana e lilo i mea ʻike nui ʻia, a e ulu aʻe nā huahana ma ke ʻano i hoʻonohonoho ʻia mai nā ʻano he nui e like me ka hana a me ke kumukūʻai. . ʻO ka pūʻolo kekahi o nā kumu kuhikuhi nui no ke koho MOSFET. Loaʻa i nā huahana uila like ʻole nā koi uila, a ʻo nā wahi hoʻonohonoho ʻokoʻa hoʻi e koi i nā kikoʻī nui like ʻole e hālāwai ai. Ma ke koho maoli, pono e hoʻoholo ʻia e like me nā pono maoli ma lalo o ke kumu nui. Ua kaupalena ʻia kekahi mau ʻōnaehana uila e ka nui o ka PCB a me ke kiʻekiʻe o loko. No ka laʻana, hoʻohana maʻamau nā lako mana module o nā ʻōnaehana kamaʻilio i nā pūʻolo DFN5*6 a me DFN3*3 ma muli o nā palena kiʻekiʻe; i kekahi mau lako mana ACDC, ua kūpono nā hoʻolālā ultra-thin a i ʻole nā palena o ka pūpū no ka hui ʻana i nā MOSFET mana paʻa TO220. I kēia manawa, hiki ke hoʻokomo ponoʻia nā pine i loko o ke kumu,ʻaʻole kūpono i nā huahana TO247 i hoʻopiliʻia; ʻO kekahi mau hoʻolālā ultra-thin e koi i nā pine o ka mīkini e hoʻomoe ʻia a hoʻopaʻa ʻia, e hoʻonui ai i ka paʻakikī o ka koho MOSFET.
Pehea e koho ai i ka MOSFET
Ua haʻi mai kekahi ʻenekinia iaʻu ʻaʻole ʻo ia i nānā i ka ʻaoʻao mua o kahi pepa ʻikepili MOSFET no ka mea ʻike ʻia ka ʻike "hoʻomaʻamaʻa" ma ka ʻaoʻao ʻelua a ma waho. Loaʻa i kēlā me kēia ʻaoʻao ma kahi pepa ʻikepili MOSFET ka ʻike waiwai no nā mea hoʻolālā. Akā ʻaʻole maopopo mau pehea e wehewehe ai i ka ʻikepili i hāʻawi ʻia e nā mea hana.
Hōʻike kēia ʻatikala i kekahi o nā kikoʻī koʻikoʻi o MOSFET, pehea i ʻōlelo ʻia ai lākou ma ka ʻikepili, a me ke kiʻi maopopo e pono ai ʻoe e hoʻomaopopo iā lākou. E like me ka hapa nui o nā mea uila, pili ʻia nā MOSFET e ka wela hana. No laila he mea nui e hoʻomaopopo i nā kūlana hoʻāʻo ma lalo o ka hoʻohana ʻia ʻana o nā hōʻailona i ʻōlelo ʻia. He mea koʻikoʻi nō hoʻi ka hoʻomaopopo ʻana inā ʻo nā hōʻailona āu e ʻike ai ma ka "Product Introduction" he "maximum" a i ʻole "maʻamau" waiwai, no ka mea, ʻaʻole maopopo i kekahi mau pepa ʻikepili.
Māka uila
ʻO ka hiʻohiʻona mua e hoʻoholo ai i kahi MOSFET, ʻo ia ka VDS punawai punawai, a i ʻole "drain-source breakdown voltage", ʻo ia ka volta kiʻekiʻe loa e hiki ai i ka MOSFET ke kū ʻole me ka pōʻino ʻole ke pōkole ka puka i ke kumu a me ke kahe wai. ʻo 250μA. . Ua kapa ʻia ʻo VDS ʻo ka "volta kiʻekiʻe loa ma 25 ° C", akā he mea nui e hoʻomanaʻo ʻo ia ka pili o ka wela, a aia ka "VDS temperature coefficient" ma ka pepa ʻikepili. Pono ʻoe e hoʻomaopopo ʻo ka VDS kiʻekiʻe loa ʻo ia ka uila DC a me nā pihi uila a me nā ripples i loaʻa i ke kaapuni. No ka laʻana, inā ʻoe e hoʻohana i kahi hāmeʻa 30V ma kahi lako mana 30V me kahi 100mV, 5ns spike, e ʻoi aku ka uila ma mua o ka palena palena loa o ka hāmeʻa a hiki i ka hāmeʻa ke komo i ke ʻano avalanche. I kēia hihia, ʻaʻole hiki ke hōʻoia i ka hilinaʻi o ka MOSFET. Ma nā wela kiʻekiʻe, hiki i ka coefficient wela ke hoʻololi nui i ka volta haʻihaʻi. No ka laʻana, loaʻa i kekahi mau MOSFET N-channel me ka helu volta o 600V he koena wela maikaʻi. I ko lākou hoʻokokoke ʻana i ko lākou wela hui kiʻekiʻe loa, ʻo ke koena wela e hana ai kēia mau MOSFET e like me 650V MOSFETs. He nui nā lula hoʻolālā o nā mea hoʻohana MOSFET e koi i ka helu derating o 10% a 20%. Ma kekahi mau hoʻolālā, e noʻonoʻo ana he 5% a 10% kiʻekiʻe ke kiʻekiʻe o ka haʻihaʻi haʻihaʻi ma mua o ka waiwai i helu ʻia ma 25 ° C, e hoʻohui ʻia kahi palena hoʻolālā kūpono i ka hoʻolālā maoli, he mea maikaʻi loa i ka hoʻolālā. ʻO ka mea nui i ke koho pololei ʻana o nā MOSFET ʻo ka hoʻomaopopo ʻana i ke kuleana o ka puka-puna uila VGS i ka wā o ke kaʻina hana. ʻO kēia voltage ka volta e hōʻoia i ka holo piha ʻana o ka MOSFET ma lalo o kahi kūlana RDS (on) i hāʻawi ʻia. ʻO kēia ke kumu e pili mau ai ka on-resistance i ka pae VGS, a aia wale nō ma kēia voltage hiki ke hoʻohuli ʻia ka mea. ʻO kahi hopena hoʻolālā koʻikoʻi, ʻaʻole hiki iā ʻoe ke hoʻohuli piha i ka MOSFET me ka haʻahaʻa haʻahaʻa o ka VGS liʻiliʻi i hoʻohana ʻia no ka loaʻa ʻana o ka helu RDS(on). No ka laʻana, no ka hoʻokele piha ʻana i kahi MOSFET me kahi microcontroller 3.3V, pono ʻoe e hoʻā i ka MOSFET ma VGS=2.5V a i ʻole.
Ma ke kū'ē, ka uku puka, a me ka "figure of merit"
Hoʻoholo mau ʻia ke kūʻē ʻana o kahi MOSFET ma hoʻokahi a ʻoi aku paha nā puka makani puka-a-kumu. ʻO ka palena kiʻekiʻe o RDS (ma) hiki ke 20% a 50% kiʻekiʻe ma mua o ka waiwai maʻamau. ʻO ka palena kiʻekiʻe o RDS(on) e pili ana i ka waiwai ma kahi mahana hui o 25°C. Ma nā mahana kiʻekiʻe, hiki ke hoʻonui ʻia ʻo RDS (on) ma 30% a i 150%, e like me ka hōʻike ʻana ma ka Figure 1. No ka hoʻololi ʻana o RDS (on) me ka mahana a ʻaʻole hiki ke hōʻoia i ka waiwai kūʻē liʻiliʻi, ʻo ka ʻike ʻana i kēia manawa ma luna o RDS (on) ʻaʻole. he ala pololei loa.
Hoʻonui ka kiʻi 1 RDS(on) me ka mahana ma waena o 30% a 150% o ka wela hana kiʻekiʻe.
He mea koʻikoʻi ke kūpaʻa no nā MOSFET N-channel a me P-channel. I ka hoʻololi ʻana i nā lako mana, ʻo Qg kahi kī koho koho nui no nā MOSFET N-channel i hoʻohana ʻia i ka hoʻololi ʻana i nā lako mana no ka mea pili ʻo Qg i nā poho hoʻololi. ʻElua mau hopena o kēia mau poho: hoʻokahi ka manawa hoʻololi e pili ana i ka MOSFET a i ʻole; ʻo ka mea ʻē aʻe ka ikehu e pono ai e hoʻopaʻa i ka capacitance puka i kēlā me kēia kaʻina hoʻololi. Hoʻokahi mea e hoʻomanaʻo ai ʻo Qg e hilinaʻi ana i ka volta puka-kumu, ʻoiai inā hoʻohana i ka Vgs haʻahaʻa e hōʻemi ana i nā poho hoʻololi. Ma ke ʻano he ala wikiwiki e hoʻohālikelike ai i nā MOSFET i manaʻo ʻia no ka hoʻohana ʻana i ka hoʻololi ʻana i nā noi, hoʻohana pinepine nā mea hoʻolālā i kahi ʻano hoʻokahi me RDS (on) no ka hoʻoiho ʻana a me Qg no ka hoʻololi ʻana i nā poho: RDS (on) xQg. Hōʻuluʻulu kēia "figure of merit" (FOM) i ka hana o ka hāmeʻa a hiki ke hoʻohālikelike ʻia nā MOSFET ma ke ʻano o nā waiwai maʻamau a i ʻole. No ka hōʻoia ʻana i ka hoʻohālikelike pololei ma waena o nā mea hana, pono ʻoe e hōʻoia i ka hoʻohana ʻana o ka VGS like no RDS(on) a me Qg, a ʻaʻole i hui pū ʻia nā waiwai maʻamau a me ka nui ma ka paʻi. Hāʻawi ka FOM haʻahaʻa iā ʻoe i ka hana ʻoi aku ka maikaʻi ma ka hoʻololi ʻana i nā noi, akā ʻaʻole i hōʻoia ʻia. Hiki ke loaʻa nā hopena hoʻohālikelike maikaʻi loa ma kahi kaapuni maoli, a i kekahi mau manawa pono e hoʻoponopono maikaʻi ʻia ke kaapuni no kēlā me kēia MOSFET. Kuhi ʻia i kēia manawa a me ka hoʻoheheʻe mana, e pili ana i nā kūlana hoʻāʻo like ʻole, ʻo ka hapa nui o nā MOSFET he hoʻokahi a ʻoi aʻe paha nā kahawai wai mau i ka pepa ʻikepili. Makemake ʻoe e nānā pono i ka pepa ʻikepili no ka ʻike ʻana inā aia ka helu ma ke ʻano wela o ka hihia i ʻōlelo ʻia (e laʻa me TC=25°C), a i ʻole ka wela ambient (eg TA=25°C). ʻO wai o kēia mau waiwai e pili ana i nā ʻano mea hana a me ka hoʻohana ʻana (e nānā i ke Kiʻi 2).
Kiʻi 2 He ʻikepili maoli nā koina kiʻekiʻe loa a me ka mana
No nā mea mauna liʻiliʻi liʻiliʻi i hoʻohana ʻia i nā mea paʻa lima, ʻo ke kiʻekiʻe kūpono o kēia manawa aia paha ma kahi wela o 70°C. No nā mea hana nui me ka wela a me ka hoʻoluʻu ʻana i ka ea, ʻo ka pae i kēia manawa ma TA=25 ℃ kokoke paha i ke kūlana maoli. No kekahi mau mea hana, hiki i ka make ke hoʻohana i ka ʻoi aku o ka manawa ma kona wela hui kiʻekiʻe ma mua o nā palena o ka pūʻolo. Ma kekahi mau pepa ʻikepili, ʻo kēia pae "make-limited" o kēia manawa he ʻike hou ia i ka pae "palekana-palena" i kēia manawa, hiki iā ia ke hāʻawi iā ʻoe i ka manaʻo o ka ikaika o ka make. Pili nā manaʻo like i ka hoʻomau ʻana o ka mana, ʻaʻole i hilinaʻi wale i ka mahana akā i ka manawa. E noʻonoʻo i kahi mea hana e hana mau ana ma PD=4W no 10 kekona ma TA=70 ℃. ʻO ka mea e ʻike ʻia ai ka manawa "hoʻomau" e ʻokoʻa ma muli o ka pūʻolo MOSFET, no laila makemake ʻoe e hoʻohana i ka hoʻolālā impedance transient thermal maʻamau mai ka datasheet e ʻike ai i ke ʻano o ka dissipation mana ma hope o 10 kekona, 100 kekona, a i ʻole 10 mau minuke. . E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 3, ʻo ke koena kūʻē wela o kēia hāmeʻa kūikawā ma hope o ka pulse 10-kekona ma kahi o 0.33, ʻo ia hoʻi i ka manawa e hiki ai ka puʻupuʻu i ka saturation thermal ma hope o 10 mau minuke, ʻo 1.33W wale nō ka mana dissipation wela o ka mea ma mua o 4W. . ʻOiai hiki i ka hiki ke hoʻoheheʻe wela o ka hāmeʻa ma kahi o 2W ma lalo o ka hoʻoilo maikaʻi.
Kiʻi 3 ʻO ke kūpaʻa wela o MOSFET ke hoʻohana ʻia ka pulse mana
ʻOiaʻiʻo, hiki iā mākou ke hoʻokaʻawale pehea e koho ai i ka MOSFET i ʻehā mau ʻanuʻu.
ʻO ka hana mua: koho i ke ala N a i ʻole ke kahawai P
ʻO ka hana mua i ke koho ʻana i ka hāmeʻa kūpono no kāu hoʻolālā ʻana ʻo ia ka hoʻoholo ʻana inā e hoʻohana i kahi N-channel a i ʻole P-channel MOSFET. Ma kahi noi mana maʻamau, ke hoʻopili ʻia kahi MOSFET i ka lepo a hoʻopili ʻia ka ukana i ka volta nui, hana ka MOSFET i ka hoʻololi ʻaoʻao haʻahaʻa. Ma ka ʻaoʻao haʻahaʻa, pono e hoʻohana ʻia nā MOSFET N-channel ma muli o ka noʻonoʻo ʻana i ka volta e pono ai e hoʻohuli i ka hāmeʻa a i ʻole. Ke hoʻohui ʻia ka MOSFET i ke kaʻa a hoʻouka i ka lepo, hoʻohana ʻia kahi hoʻololi ʻaoʻao kiʻekiʻe. Hoʻohana pinepine ʻia nā MOSFET P-channel i kēia topology, ʻo ia hoʻi ma muli o ka noʻonoʻo ʻana i ka hoʻokele uila. No ke koho ʻana i ka hāmeʻa kūpono no kāu noi, pono ʻoe e hoʻoholo i ka volta e koi ʻia e hoʻokele i ka hāmeʻa a me ke ala maʻalahi e hana ai i kāu hoʻolālā. ʻO ka hana aʻe, ʻo ia ka hoʻoholo ʻana i ka helu voltage i koi ʻia, a i ʻole ka volta kiʻekiʻe e hiki ai i ka hāmeʻa ke kū. ʻO ke kiʻekiʻe o ka helu volta, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ke kumukūʻai o ka mea hana. Wahi a ka ʻike hana, ʻoi aku ka nui o ka volta helu ma mua o ka volta mains a i ʻole ka volta kaʻa. Hāʻawi kēia i ka pale pono i ʻole e hāʻule ka MOSFET. Ke koho ʻana i kahi MOSFET, pono e hoʻoholo i ka volta kiʻekiʻe e hiki ke ʻae ʻia mai ke kahawai a hiki i ke kumu, ʻo ia hoʻi ka VDS kiʻekiʻe. He mea nui e ʻike e hiki i ka volta kiʻekiʻe ke MOSFET ke kū i nā loli me ka mahana. Pono nā mea hoʻolālā e hoʻāʻo i nā ʻano like ʻole o ka voltage ma luna o ka pae wela hana holoʻokoʻa. Pono e lawa ka palena o ka volta i helu ʻia no ka uhi ʻana i kēia ʻano hoʻololi e hōʻoia ʻaʻole e hāʻule ke kaapuni. ʻO nā mea palekana ʻē aʻe e pono e noʻonoʻo ʻia e nā ʻenekini hoʻolālā e pili ana i nā transients voltage i hoʻokomo ʻia e ka hoʻololi ʻana i nā mea uila e like me nā kaʻa a i ʻole nā mea hoʻololi. ʻOkoʻa nā voltage i helu ʻia no nā noi like ʻole; ʻO ka maʻamau, 20V no nā mea lawe lima, 20-30V no nā lako mana FPGA, a me 450-600V no nā noi 85-220VAC.
KaʻAnuʻu Hana 2: E hoʻoholo i ka helu i kēia manawa
ʻO ka hana ʻelua ʻo ke koho ʻana i ka helu o kēia manawa o ka MOSFET. Ma muli o ka hoʻonohonoho kaapuni, ʻo kēia au i helu ʻia ʻo ia ka mea kiʻekiʻe loa i hiki i ka ukana ke kū i lalo o nā kūlana āpau. E like me ke kūlana voltage, pono e hōʻoia ka mea hoʻolālā e hiki i ka MOSFET i koho ke kū i kēia helu o kēia manawa, ʻoiai ke hoʻopuka nei ka ʻōnaehana i nā spike o kēia manawa. ʻO nā kūlana ʻelua i manaʻo ʻia he ʻano hoʻomau a me ka pulse spike. Ma ke ʻano hana hoʻomau mau, aia ka MOSFET i kahi kūlana paʻa, kahi e kahe mau ai ka manawa ma o ka hāmeʻa. ʻO ka pulse spike e pili ana i kahi piʻi nui (a i ʻole spike current) e kahe ana ma o ka hāmeʻa. Ke hoʻoholo ʻia ka ʻoi loa ma lalo o kēia mau kūlana, he mea wale nō ia o ke koho ʻana i kahi hāmeʻa hiki ke mālama i kēia au kiʻekiʻe. Ma hope o ke koho ʻana i ka manawa i helu ʻia, pono e helu ʻia ka nalowale conduction. I nā kūlana maoli, ʻaʻole pono ka MOSFET no ka mea aia ka nalowale o ka ikehu uila i ke kaʻina hana conduction, i kapa ʻia ʻo conduction loss. Hana ʻia ka MOSFET e like me ka mea pale pale i ka wā "on", i hoʻoholo ʻia e ka RDS (ON) o ka hāmeʻa a loli nui me ka mahana. Hiki ke helu ʻia ka nalowale o ka mana o ka hāmeʻa e Iload2×RDS(ON). Ma muli o ka hoʻololi ʻana o ka on-resistance me ka mahana, e hoʻololi like ka nalowale o ka mana. ʻO ke kiʻekiʻe o ka volta VGS i hoʻohana ʻia i ka MOSFET, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka RDS (ON); ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka RDS (ON). No ka mea hoʻolālā pūnaewele, eia kahi e hele mai ai nā kālepa ma muli o ka voltage pūnaewele. No nā hoʻolālā portable, ʻoi aku ka maʻalahi (a ʻoi aku ka maʻamau) e hoʻohana i nā voltage haʻahaʻa, ʻoiai no nā hoʻolālā ʻoihana, hiki ke hoʻohana ʻia i nā voltage kiʻekiʻe. E hoʻomaopopo e piʻi iki ke kūʻē ʻana o RDS(ON) me kēia manawa. Hiki ke ʻike ʻia nā ʻokoʻa o nā ʻāpana uila like ʻole o ka resistor RDS(ON) ma ka pepa ʻike loea i hāʻawi ʻia e ka mea hana. He hopena koʻikoʻi ka ʻenehana i nā ʻano mea hana, no ka mea, hoʻonui kekahi mau ʻenehana i ka RDS (ON) i ka wā e hoʻonui ai i ka VDS kiʻekiʻe. No ia ʻenehana, inā makemake ʻoe e hōʻemi i ka VDS a me RDS (ON), pono ʻoe e hoʻonui i ka nui o ka chip, a laila e hoʻonui ai i ka nui o ka pūʻolo pili a me nā kumukūʻai hoʻomohala pili. Nui nā ʻenehana i loko o ka ʻoihana e hoʻāʻo nei e kāohi i ka hoʻonui ʻana i ka nui o ka chip, ʻo ka mea nui loa o ia mau ʻenehana a me nā ʻenehana kaulike kaulike. I ka ʻenehana ʻauwaha, ua hoʻokomo ʻia kahi ʻauwaha hohonu i loko o ka wafer, i mālama mau ʻia no nā voltage haʻahaʻa, e hōʻemi i ka RDS (ON). I mea e hōʻemi ai i ka hopena o ka VDS kiʻekiʻe loa ma RDS (ON), ua hoʻohana ʻia kahi kolamu ulu epitaxial / kolamu etching i ka wā o ka hoʻomohala ʻana. No ka laʻana, ua hoʻomohala ʻo Fairchild Semiconductor i kahi ʻenehana i kapa ʻia ʻo SuperFET e hoʻohui i nā hana hana hou no ka hōʻemi RDS(ON). He mea koʻikoʻi kēia nānā ʻana i ka RDS (ON) no ka mea i ka piʻi ʻana o ka volta haʻihaʻi o kahi MOSFET maʻamau, piʻi nui ʻo RDS (ON) a alakaʻi i ka hoʻonui ʻana i ka nui o ka make. Hoʻololi ke kaʻina hana SuperFET i ka pilina exponential ma waena o RDS(ON) a me ka nui wafer i kahi pilina laina. Ma kēia ala, hiki i nā polokalamu SuperFET ke hoʻokō i ka RDS haʻahaʻa haʻahaʻa (ON) i nā nui make liʻiliʻi, ʻoiai me nā puʻupuʻu haʻahaʻa a hiki i 600V. ʻO ka hopena, hiki ke hoʻemi ʻia ka nui o ka wafer a hiki i 35%. No nā mea hoʻohana hope, ʻo ia ke ʻano he hōʻemi nui i ka nui o ka pūʻolo.
KaʻAnuʻu ʻEkolu: Hoʻoholo i nā Koina Thermal
ʻO ka hana aʻe i ke koho ʻana i kahi MOSFET e helu i nā koi wela o ka ʻōnaehana. Pono nā mea hoʻolālā e noʻonoʻo i ʻelua mau hiʻohiʻona ʻokoʻa, ʻo ka hiʻohiʻona ʻino loa a me ke ʻano o ka honua maoli. Manaʻo ʻia e hoʻohana i ka hopena helu ʻino loa, no ka mea, hāʻawi kēia hopena i kahi palena palekana nui aʻe a hōʻoia i ka pau ʻole o ka ʻōnaehana. Aia kekahi mau ʻikepili ana e pono ai ka nānā ʻana ma ka pepa ʻike MOSFET; e like me ke kūpaʻa wela ma waena o ka hui semiconductor o ka mea i hoʻopili ʻia a me ke kaiapuni, a me ka wela o ka hui kiʻekiʻe. Ua like ka wela hui o ka mea hana me ka wela ambient kiʻekiʻe a me ka huahana o ke kūpaʻa wela a me ka hoʻopau ʻana i ka mana (ka wela hui = ka wela ambient kiʻekiʻe + [kūʻai wela × mana dissipation]). Wahi a kēia hoʻohālikelike, hiki ke hoʻonā ʻia ka mana kiʻekiʻe o ka dissipation o ka ʻōnaehana, e like me I2 × RDS (ON) ma ka wehewehe. No ka mea, ua hoʻoholo ka mea hoʻolālā i ka ʻoi loa o kēia manawa e hele i loko o ka hāmeʻa, hiki ke helu ʻia ʻo RDS(ON) i nā wela like ʻole. He mea pono e hoʻomaopopo i ka wā e pili ana i nā hiʻohiʻona maʻalahi maʻalahi, pono e noʻonoʻo nā mea hoʻolālā i ka mana wela o ka hui semiconductor / pahu hāmeʻa a me ka hihia / kaiapuni; pono kēia i ʻole e wela koke ka papa kaapuni paʻi a me ka pūʻolo. ʻO ka haʻihaʻi ʻana o Avalanche, ʻo ia ka ʻoi aku o ka volta hoʻohuli i ka mea semiconductor ma mua o ka waiwai nui a hana i kahi kahua uila ikaika e hoʻonui ai i ke ʻano o ka mīkini. E hoopau ana keia au i ka mana, e hoonui i ka wela o ka mea hana, a e poino paha ka mea hana. E hana nā hui Semiconductor i ka hoʻāʻo ʻana i ka avalanche ma nā polokalamu, e helu i kā lākou avalanche voltage, a i ʻole e hoʻāʻo i ka ikaika o ka hāmeʻa. ʻElua mau ala no ka helu ʻana i ka volta avalanche i helu ʻia; ʻO kekahi ʻano helu helu a ʻo kekahi ʻo ka helu wela. Hoʻohana nui ʻia ka helu wela no ka mea ʻoi aku ka hana. Nui nā hui i hāʻawi i nā kikoʻī o kā lākou hoʻāʻo ʻana i nā hāmeʻa. No ka laʻana, hāʻawi ʻo Fairchild Semiconductor i "Power MOSFET Avalanche Guidelines" (Power MOSFET Avalanche Guidelines-hiki ke hoʻoiho ʻia mai ka pūnaewele Fairchild). Ma waho aʻe o ka hoʻopili helu ʻana, he mana nui hoʻi ka ʻenehana i ka hopena avalanche. No ka laʻana, ʻo ka hoʻonui ʻana i ka nui o ka make e hoʻonui i ka pale ʻana i ka avalanche a hoʻonui i ka paʻa o ka mīkini. No nā mea hoʻohana hope, ʻo ia ka hoʻohana ʻana i nā pūʻolo nui i ka ʻōnaehana.
KaʻAnuʻu Hana 4: E hoʻoholo i ka hana hoʻololi
ʻO ka hana hope loa i ke koho ʻana i kahi MOSFET e hoʻoholo i ka hana hoʻololi o ka MOSFET. Nui nā ʻāpana e pili ana i ka hoʻololi ʻana i ka hana, akā ʻo ka mea koʻikoʻi ʻo ka puka / wai, puka / kumu a me ka capacitance / kumu. Hoʻokumu kēia mau capacitors i nā poho hoʻololi i ka hāmeʻa no ka mea e uku ʻia lākou i kēlā me kēia manawa a lākou e hoʻololi ai. No laila, ua ho'ēmiʻia ka wikiwiki o ka hoʻololiʻana o ka MOSFET, a ua emi pū ka pono o ka mea hana. No ka helu ʻana i ka nui o nā poho i loko o kahi hāmeʻa i ka wā e hoʻololi ai, pono e helu ka mea hoʻolālā i nā poho i ka wā o ka huli ʻana (Eon) a me nā poho i ka wā hoʻohuli (Eoff). Hiki ke hōʻike ʻia ka mana holoʻokoʻa o ka hoʻololi MOSFET e kēia hoohalike: Psw=(Eon+Eoff) × hoʻololi pinepine. ʻO ka uku o ka puka (Qgd) ka hopena nui loa i ka hoʻololi ʻana i ka hana. Ma muli o ke koʻikoʻi o ka hoʻololi ʻana i ka hana, hoʻomohala mau ʻia nā ʻenehana hou e hoʻoponopono i kēia pilikia hoʻololi. ʻO ka hoʻonui ʻana i ka nui chip e hoʻonui i ka uku o ka puka; hoʻonui kēia i ka nui o ka mīkini. I mea e hōʻemi ai i nā poho o ka hoʻololi ʻana, ua puka mai nā ʻenehana hou e like me ke kahawai mānoanoa lalo o ka oxidation, me ka manaʻo e hōʻemi i ka uku o ka puka. No ka laʻana, hiki i ka ʻenehana hou ʻo SuperFET ke hōʻemi i nā poho conduction a hoʻomaikaʻi i ka hana hoʻololi ʻana ma o ka hōʻemi ʻana i ka RDS (ON) a me ka uku puka (Qg). Ma kēia ala, hiki i nā MOSFET ke hoʻopaʻa i nā transients voltage kiʻekiʻe (dv/dt) a me nā transients o kēia manawa (di/dt) i ka wā o ka hoʻololi ʻana, a hiki ke hana pono i nā alapine hoʻololi kiʻekiʻe.
Ka manawa hoʻouna: Oct-23-2023
