本文分析了表面貼裝 (SMD) 封裝中的硅 MOSFET在熱性能方面與底部冷卻封裝相比在熱性能方面的效率,從而降低了熱阻和工作溫度。它將展示如何降低結(jié)溫有助于提高功率效率,因?yàn)橹饕?MOSFET 參數(shù)會(huì)因溫度變化(如 RDS (on)和 Vth 電平)而發(fā)生更平滑的變化,以及降低總導(dǎo)通和開關(guān)損耗。
隨著半導(dǎo)體行業(yè)的最新進(jìn)展,對(duì)具有金屬源極和漏極觸點(diǎn)的肖特基勢(shì)壘 (SB) MOSFET 的研究正在興起。在 SB MOSFET 中,源極和漏極構(gòu)成硅化物,而不是傳統(tǒng)的雜質(zhì)摻雜硅。SB MOSFET 的一個(gè)顯著特征是一個(gè)特殊的二極管,如在 I d -V ds特性的三極管操作期間指數(shù)電流增加。當(dāng)在邏輯電路中應(yīng)用此類器件時(shí),小偏置電壓極不可能發(fā)生,就會(huì)發(fā)生這種情況。
這幾天準(zhǔn)備測(cè)試DCDC電源的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)沒有負(fù)載,想著要不買一個(gè)看看,淘寶搜了一下,看到網(wǎng)上好多都是給電池放電,測(cè)試放電曲線用的,價(jià)格呢也不是很便宜。想起以前在ADI的官方教程電源大師課中有設(shè)計(jì)好的負(fù)載demo板,立即便下載下來準(zhǔn)備打樣,自己做一個(gè)動(dòng)態(tài)負(fù)載切換的PCBA負(fù)載切換的原理很簡(jiǎn)單,主要通過PWM控制MOS管導(dǎo)通截止來使下圖右側(cè)的電阻R5短路和斷路,其中TP2為DCDC輸出電壓。
(Mouser Electronics) 提供英飛凌的各種通用MOSFET。英飛凌豐富多樣的高壓和低壓MOSFET產(chǎn)品組合為各種應(yīng)用提供靈活性、適應(yīng)性和高價(jià)值,可幫助設(shè)計(jì)師滿足項(xiàng)目、價(jià)格或物流要求。
非常有助于提高無線耳機(jī)和可穿戴設(shè)備等小而薄設(shè)備的效率和運(yùn)行安全性!
全面優(yōu)化12V熱插拔和軟啟動(dòng)應(yīng)用中控制浪涌電流的RDS(on)和SOA
頂部冷卻簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并降低成本,實(shí)現(xiàn)小巧緊湊的電源方案
在設(shè)計(jì)電機(jī)控制電路時(shí),確定如何提供驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需的大電流至關(guān)重要。設(shè)計(jì)人員必須選擇是使用具有內(nèi)部功率器件的單片集成電路 (IC),還是使用柵極驅(qū)動(dòng)器 IC 和分立的外部功率 MOSFET。
全球能源價(jià)格的上漲以及與電子產(chǎn)品相關(guān)的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的增加正在成為設(shè)備和/或消費(fèi)品采購(gòu)決策的重要組成部分。因此,研發(fā)工程師一直在尋找降低產(chǎn)品功耗的方法。過去,這主要適用于電池供電的應(yīng)用,因?yàn)樾蕰?huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間。然而,這種趨勢(shì)近年來已經(jīng)擴(kuò)大到包括許多離線供電的消費(fèi)品。
功率半導(dǎo)體是電子裝置中電能轉(zhuǎn)換與電路控制的核心,主要用于改變電子裝置中電壓和頻率,及直流交流轉(zhuǎn)換等。只要在擁有電流電壓及相位轉(zhuǎn)換的電路系統(tǒng)中,都會(huì)用到功率零組件。
英飛凌推出 LITIX Power 雙通道 DC/DC 控制器,無需額外的微控制器即可驅(qū)動(dòng) LED 前照燈。 Infineon Technologies AG通過雙通道獨(dú)立 DC/DC 控制器擴(kuò)展了其LITIX Power 系列。該公司聲稱新的 TLD6098-2ES是第一款無需額外微控制器即可驅(qū)動(dòng)全 LED 前照燈的產(chǎn)品。該控制器還可以操作四種標(biāo)準(zhǔn) LED 前燈 功能:遠(yuǎn)光燈 (HB)、近光燈 (LB)、日間行車燈 (DRL) 和轉(zhuǎn)向燈 (TURN)。LITIX Power 產(chǎn)品還可用作外部 LED 照明中動(dòng)畫的電壓源。
鑒于現(xiàn)在可用的 MOSFET 可供選擇的范圍很廣,并且分配給主板電源的空間越來越小,使用可靠、一致的方法來選擇正確的 MOSFET 變得越來越重要。這種方法可以加快開發(fā)周期,同時(shí)優(yōu)化特定應(yīng)用的設(shè)計(jì)。
隨著為個(gè)人計(jì)算機(jī) (PC) 應(yīng)用中的核心 DC-DC 轉(zhuǎn)換器開發(fā)的同步降壓轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率向 1MHz-2MHz 范圍移動(dòng),MOSFET 損耗變得更高。由于大多數(shù) CPU 需要更高的電流和更低的電壓,這一事實(shí)變得更加復(fù)雜。當(dāng)我們添加其他控制損耗機(jī)制的參數(shù)(如電源輸入電壓和柵極驅(qū)動(dòng)電壓)時(shí),我們需要處理更復(fù)雜的現(xiàn)象。但這還不是全部,我們還有可能導(dǎo)致?lián)p耗顯著惡化并因此降低功率轉(zhuǎn)換效率 (ξ) 的次要影響。
現(xiàn)階段,多核架構(gòu)使微處理器在水平尺度上變得更密集、更快速,令這些器件所需功率急劇增加,直接導(dǎo)致向微處理器供電的穩(wěn)壓器模塊(VRM)的升級(jí)需求:一是穩(wěn)壓器的功率密度(單位體積的功率)升級(jí),為了在有限空間中滿足系統(tǒng)的高功率要求,必須大幅提高功率密度;另一是功率轉(zhuǎn)換效率提升,高效率可降低功率損耗并改善熱管理。
傳統(tǒng)上,耗盡型 MOSFET 被歸類為線性器件,因?yàn)樵礃O和漏極之間的傳導(dǎo)通道無法被夾斷,因此不適合數(shù)字開關(guān)。這種誤解的種子是由 Dawon Kahng 博士播下的,他在 1959 年發(fā)明了第一個(gè)耗盡型 MOSFET——只有三個(gè)端子當(dāng)柵極控制電壓在電源和地之間變化時(shí),柵極的三端耗盡型 MOSFET 的溝道。Dr. Kahng 的耗盡型 MOSFET 只能用作可變電阻或同相線性緩沖器。從那時(shí)起,耗盡型 MOSFET 一直被用作三端線性器件。
為了最大限度地減少開關(guān)階段的功耗,必須盡快對(duì)柵極電容器進(jìn)行充電和放電。市場(chǎng)提供了特殊的電路來最小化這個(gè)過渡期。如果驅(qū)動(dòng)器可以提供更高的柵極電流,則功率損耗會(huì)降低,因?yàn)楣β仕矐B(tài)的峰值會(huì)更短。一般來說,柵極驅(qū)動(dòng)器執(zhí)行以下任務(wù):
在設(shè)計(jì)功率轉(zhuǎn)換器時(shí),可以使用仿真模型在多個(gè)設(shè)計(jì)維度之間進(jìn)行權(quán)衡。使用有源器件的簡(jiǎn)易開關(guān)模型可以進(jìn)行快速仿真,帶來更多的工程洞見。然而,與制造商精細(xì)的器件模型相比,這種簡(jiǎn)易的器件模型無法在設(shè)計(jì)中提供與之相匹敵的可信度。本文探討了功率轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)人員該如何結(jié)合使用系統(tǒng)級(jí)模型和精細(xì)模型,探索設(shè)計(jì)空間,并帶來高可信度結(jié)果。本文使用MathWorks的系統(tǒng)級(jí)建模工具Simulink? 和 Simscape?,以及精細(xì)的英飛凌車規(guī)級(jí)MOSFET SPICE子電路),對(duì)該過程進(jìn)行示范性展示。
該穩(wěn)壓器內(nèi)置一個(gè)MOSFET和一個(gè)續(xù)流二極管,MOSFET提供交流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流,當(dāng)勵(lì)磁關(guān)閉時(shí),續(xù)流二極管負(fù)責(zé)提供轉(zhuǎn)子電流。發(fā)電機(jī)閉環(huán)運(yùn)行具有負(fù)載響應(yīng)控制 (LRC)和回路LRC控制,當(dāng)車輛的整體電能需求不斷變化時(shí),使輸出電壓保持穩(wěn)定不變。
2022年樂瓦微推出新一代-60V P 溝道 SGT MOSFET系列產(chǎn)品,性能達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。P 溝道 MOSFET采用空穴流作為載流子,其遷移率小于N溝道 MOSFET 中的電子流,獨(dú)特的柵極負(fù)壓開啟機(jī)制,使其成為高端開關(guān)的理想選擇。P 溝道MOSFET特性的優(yōu)勢(shì)在于可簡(jiǎn)化柵極驅(qū)動(dòng)技術(shù),降低應(yīng)用的設(shè)計(jì)復(fù)雜度,從而降低整體成本。
在上一集中觀察到的雙極晶體管的缺點(diǎn)是開關(guān)時(shí)間太長(zhǎng),尤其是在高功率時(shí)。這樣,它們不能保證良好的飽和度,因此開關(guān)損耗是不可接受的。由于采用了“場(chǎng)效應(yīng)”技術(shù),使用稱為 Power-mos 或場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管的開關(guān)器件,這個(gè)問題已大大減少。在任何情況下,表示此類組件的最常用名稱是 MOSFET。