ស្វែងយល់អំពី MOSFET នៅក្នុងអត្ថបទមួយ

ឧបករណ៍ semiconductor ថាមពលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម ការប្រើប្រាស់ យោធា និងវិស័យផ្សេងៗទៀត ហើយមានទីតាំងយុទ្ធសាស្ត្រខ្ពស់។ សូមក្រឡេកមើលរូបភាពទូទៅនៃឧបករណ៍ថាមពលពីរូបភាពមួយ៖

ឧបករណ៍ semiconductor ថាមពលអាចត្រូវបានបែងចែកជាប្រភេទពេញលេញ ប្រភេទពាក់កណ្តាលគ្រប់គ្រង និងប្រភេទមិនអាចគ្រប់គ្រងបានតាមកម្រិតនៃការគ្រប់គ្រងនៃសញ្ញាសៀគ្វី។ ឬយោងទៅតាមលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសញ្ញានៃសៀគ្វីបើកបរវាអាចត្រូវបានបែងចែកទៅជាប្រភេទវ៉ុលដែលជំរុញ, ប្រភេទដែលជំរុញបច្ចុប្បន្ន។ល។

ចំណាត់ថ្នាក់	ប្រភេទ	ឧបករណ៍ semiconductor ថាមពលជាក់លាក់
ការគ្រប់គ្រងសញ្ញាអគ្គិសនី	ប្រភេទពាក់កណ្តាលគ្រប់គ្រង	SCR
	ការគ្រប់គ្រងពេញលេញ	GTO, GTR, MOSFET, IGBT
	មិនអាចគ្រប់គ្រងបាន។	ថាមពល Diode
លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសញ្ញាបើកបរ	ប្រភេទវ៉ុលជំរុញ	IGBT, MOSFET, SiTH
លក្ខណៈសម្បត្តិនៃសញ្ញាបើកបរ	ប្រភេទជំរុញបច្ចុប្បន្ន	SCR, GTO, GTR
ទម្រង់រលកសញ្ញាដែលមានប្រសិទ្ធភាព	ប្រភេទកេះជីពចរ	SCR, GTO
ទម្រង់រលកសញ្ញាដែលមានប្រសិទ្ធភាព	ប្រភេទនៃការត្រួតពិនិត្យអេឡិចត្រូនិច	GTR, MOSFET, IGBT
ស្ថានភាពដែលអេឡិចត្រុងផ្ទុកបច្ចុប្បន្នចូលរួម	ឧបករណ៍ bipolar	Power Diode, SCR, GTO, GTR, BSIT, BJT
	ឧបករណ៍ Unipolar	MOSFET, អង្គុយ
	ឧបករណ៍ផ្សំ	MCT, IGBT, SITH និង IGCT

ឧបករណ៍ semiconductor ថាមពលផ្សេងៗគ្នាមានលក្ខណៈខុសៗគ្នាដូចជាវ៉ុល សមត្ថភាពបច្ចុប្បន្ន សមត្ថភាពទប់ទល់ និងទំហំ។ នៅក្នុងការប្រើប្រាស់ជាក់ស្តែង ឧបករណ៍ដែលសមស្របចាំបាច់ត្រូវជ្រើសរើសដោយយោងទៅតាមវិស័យ និងតម្រូវការផ្សេងៗគ្នា។

លក្ខណៈផ្សេងគ្នានៃឧបករណ៍ semiconductor ថាមពលផ្សេងគ្នា

ឧស្សាហកម្ម semiconductor បានឆ្លងកាត់ការផ្លាស់ប្តូរសម្ភារៈបីជំនាន់តាំងពីកំណើត។ រហូតមកដល់ពេលនេះ សម្ភារៈ semiconductor ដំបូងដែលតំណាងដោយ Si នៅតែត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាចម្បងនៅក្នុងវិស័យឧបករណ៍ semiconductor ថាមពល។

សម្ភារៈ semiconductor		Bandgap (eV)	ចំណុចរលាយ (K)	កម្មវិធីចម្បង
សម្ភារៈ semiconductor ជំនាន់ទី 1	Ge	១.១	១២២១	តង់ស្យុងទាប ប្រេកង់ទាប ត្រង់ស៊ីស្ទ័រថាមពលមធ្យម ឧបករណ៍ចាប់រូបភាព
សម្ភារៈ semiconductor ជំនាន់ទី 2	Si	០.៧	១៦៨៧
សម្ភារៈ semiconductor ជំនាន់ទី 3	ហ្គាស	១.៤	១៥១១	មីក្រូវ៉េវ ឧបករណ៍រលកមីលីម៉ែត្រ ឧបករណ៍បញ្ចេញពន្លឺ
	ស៊ី.ស៊ី	៣.០៥	២៨២៦	1. សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ប្រេកង់ខ្ពស់ ឧបករណ៍ថាមពលខ្ពស់ធន់នឹងវិទ្យុសកម្ម 2. ពណ៌ខៀវ, ថ្នាក់ទី, diodes បញ្ចេញពន្លឺ violet, ឡាស៊ែរ semiconductor
	ហ្គាន	៣.៤	ឆ្នាំ ១៩៧៣
	AIN	៦.២	២៤៧០
	C	៥.៥	៣៨០០
	ZnO	៣.៣៧	២២៤៨

សង្ខេបលក្ខណៈនៃឧបករណ៍ថាមពលពាក់កណ្តាលគ្រប់គ្រង និងគ្រប់គ្រងពេញលេញ៖

ប្រភេទឧបករណ៍	SCR	GTR	MOSFET	IGBT
ប្រភេទត្រួតពិនិត្យ	កេះជីពចរ	ការគ្រប់គ្រងបច្ចុប្បន្ន	ការត្រួតពិនិត្យវ៉ុល	មជ្ឈមណ្ឌលភាពយន្ត
បន្ទាត់បិទដោយខ្លួនឯង។	ការបិទដំណើរការផ្លាស់ប្តូរ	ឧបករណ៍បិទដោយខ្លួនឯង។	ឧបករណ៍បិទដោយខ្លួនឯង។	ឧបករណ៍បិទដោយខ្លួនឯង។
ប្រេកង់ការងារ	1khz	＜៣០khz	20khz-Mhz	40khz
កម្លាំងបើកបរ	តូច	ធំ	តូច	តូច
ការផ្លាស់ប្តូរការខាតបង់	ធំ	ធំ	ធំ	ធំ
ការបាត់បង់ចរន្ត	តូច	តូច	ធំ	តូច
កម្រិតវ៉ុលនិងបច្ចុប្បន្ន	最大	ធំ	អប្បបរមា	ច្រើនទៀត
កម្មវិធីធម្មតា។	កំដៅ induction ប្រេកង់មធ្យម	កម្មវិធីបម្លែងប្រេកង់ UPS	ការផ្លាស់ប្តូរការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល	កម្មវិធីបម្លែងប្រេកង់ UPS
តម្លៃ	ទាបបំផុត។	ទាបជាង	នៅកណ្តាល	ថ្លៃជាងគេ
ឥទ្ធិពលម៉ូឌុលនៃចរន្ត	មាន	មាន	គ្មាន	មាន

ស្គាល់ MOSFETs

MOSFET មាន impedance បញ្ចូលខ្ពស់, សំលេងរំខានទាប, និងស្ថេរភាពកម្ដៅល្អ; វាមានដំណើរការផលិតសាមញ្ញ និងវិទ្យុសកម្មខ្លាំង ដូច្នេះជាធម្មតាវាត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងសៀគ្វី amplifier ឬសៀគ្វីប្តូរ។

(1) ប៉ារ៉ាម៉ែត្រជ្រើសរើសចម្បង៖ វ៉ុលប្រភពបង្ហូរ VDS (ទប់ទល់នឹងវ៉ុល) លេខសម្គាល់ចរន្តលេចធ្លាយជាបន្តបន្ទាប់ RDS (បើក) ធន់ទ្រាំនឹងការបញ្ចូល Ciss (សមត្ថភាពប្រសព្វ) កត្តាគុណភាព FOM = Ron * Qg ជាដើម។

(2) យោងតាមដំណើរការផ្សេងគ្នាវាត្រូវបានបែងចែកទៅជា TrenchMOS: trench MOSFET ជាចម្បងនៅក្នុងវាលតង់ស្យុងទាបក្នុងរង្វង់ 100V; SGT (Split Gate) MOSFET: ច្រកទ្វារបំបែក MOSFET ជាចម្បងនៅក្នុងវាលតង់ស្យុងមធ្យម និងទាបក្នុងរង្វង់ 200V; SJ MOSFET: super junction MOSFET ជាចម្បងនៅក្នុងវាលវ៉ុលខ្ពស់ 600-800V;

នៅក្នុងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្តូរដូចជាសៀគ្វីបើកចំហបង្ហូរត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹងបន្ទុកនៅដដែលដែលត្រូវបានគេហៅថា open-drain ។ នៅក្នុងសៀគ្វីបើកចំហរ មិនថាតង់ស្យុងផ្ទុកត្រូវបានតភ្ជាប់ខ្ពស់ប៉ុណ្ណានោះទេ ចរន្តផ្ទុកអាចបើក និងបិទបាន។ វាគឺជាឧបករណ៍ប្តូរអាណាឡូកដ៏ល្អ។ នេះគឺជាគោលការណ៍របស់ MOSFET ជាឧបករណ៍ប្តូរ។

នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃចំណែកទីផ្សារ MOSFETs ស្ទើរតែទាំងអស់ត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងដៃរបស់ក្រុមហ៊ុនផលិតអន្តរជាតិធំៗ។ ក្នុងចំណោមពួកគេ Infineon បានទិញ IR (American International Rectifier Company) ក្នុងឆ្នាំ 2015 ហើយបានក្លាយជាអ្នកដឹកនាំឧស្សាហកម្ម។ ON Semiconductor ក៏បានបញ្ចប់ការទិញ Fairchild Semiconductor ក្នុងខែកញ្ញា ឆ្នាំ 2016។ ចំណែកទីផ្សារបានកើនឡើងដល់លំដាប់ទីពីរ ហើយបន្ទាប់មកចំណាត់ថ្នាក់លក់គឺ Renesas, Toshiba, IWC, ST, Vishay, Anshi, Magna ជាដើម។

ម៉ាក MOSFET សំខាន់ៗត្រូវបានបែងចែកទៅជាស៊េរីជាច្រើន៖ អាមេរិក ជប៉ុន និងកូរ៉េ។

ស៊េរីអាមេរិច៖ Infineon, IR, Fairchild, ON Semiconductor, ST, TI, PI, AOS ជាដើម។

ជប៉ុន៖ Toshiba, Renesas, ROHM ជាដើម។

ស៊េរីកូរ៉េ៖ Magna, KEC, AUK, Morina Hiroshi, Shinan, KIA

ប្រភេទកញ្ចប់ MOSFET

យោងតាមវិធីដែលវាត្រូវបានដំឡើងនៅលើបន្ទះ PCB មានកញ្ចប់ MOSFET ពីរប្រភេទសំខាន់ៗគឺ ដោត (Through Hole) និងផ្ទៃម៉ោន (Surface Mount) ។ ប

ប្រភេទដោតមានន័យថាម្ជុលរបស់ MOSFET ឆ្លងកាត់រន្ធម៉ោននៃបន្ទះ PCB ហើយត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ទៅនឹងបន្ទះ PCB ។ កញ្ចប់កម្មវិធីជំនួយទូទៅរួមមានៈ កញ្ចប់ក្នុងបន្ទាត់ពីរ (DIP) កញ្ចប់គ្រោងត្រង់ស៊ីស្ទ័រ (TO) និងកញ្ចប់អារេក្រឡាចត្រង្គលេខ (PGA) ។

ការវេចខ្ចប់ដោត

ការម៉ោនលើផ្ទៃគឺជាកន្លែងដែលម្ជុល MOSFET និងបន្ទះបញ្ចេញកំដៅត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ទៅនឹងបន្ទះនៅលើផ្ទៃនៃបន្ទះ PCB ។ កញ្ចប់ម៉ោនលើផ្ទៃធម្មតារួមមានៈ គ្រោងត្រង់ស៊ីស្ទ័រ (D-PAK), ត្រង់ស៊ីស្ទ័រគ្រោងតូច (SOT), កញ្ចប់គ្រោងតូច (SOP), កញ្ចប់រាងសំប៉ែត quad (QFP), នាវាផ្ទុកបន្ទះសៀគ្វីនាំមុខប្លាស្ទិក (PLCC) ជាដើម។

កញ្ចប់ម៉ោនផ្ទៃ

ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍នៃបច្ចេកវិទ្យា បន្ទះ PCB ដូចជា motherboard និងក្រាហ្វិកកាតបច្ចុប្បន្នប្រើប្រាស់ការវេចខ្ចប់ដោតដោយផ្ទាល់តិច និងតិច ហើយការវេចខ្ចប់លើផ្ទៃកាន់តែច្រើនត្រូវបានប្រើប្រាស់។

1. កញ្ចប់ក្នុងបន្ទាត់ពីរ (DIP)

កញ្ចប់ DIP មានម្ជុលពីរជួរ ហើយត្រូវការបញ្ចូលទៅក្នុងរន្ធបន្ទះឈីបដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ DIP ។ វិធីសាស្រ្តចម្លងរបស់វាគឺ SDIP (Shrink DIP) ដែលជាកញ្ចប់បង្រួញពីរដងក្នុងជួរ។ ដង់ស៊ីតេម្ជុលគឺខ្ពស់ជាង 6 ដងនៃ DIP ។

ទម្រង់បែបបទនៃការវេចខ្ចប់ DIP រួមមានៈ សេរ៉ាមិចច្រើនស្រទាប់ DIP ស្រទាប់តែមួយ សេរ៉ាមិចពីរក្នុងបន្ទាត់ DIP ស៊ុមនាំមុខ DIP (រួមទាំងប្រភេទការផ្សាភ្ជាប់កញ្ចក់-សេរ៉ាមិច ប្រភេទរចនាសម្ព័ន្ធវេចខ្ចប់ប្លាស្ទិក ការវេចខ្ចប់កញ្ចក់សេរ៉ាមិចរលាយទាប។ ប្រភេទ) ល លក្ខណៈនៃការវេចខ្ចប់ DIP គឺថាវាអាចដឹងបានយ៉ាងងាយស្រួលតាមរយៈរន្ធនៃបន្ទះ PCB និងមានភាពឆបគ្នាល្អជាមួយ motherboard ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារផ្ទៃវេចខ្ចប់ និងកម្រាស់របស់វាមានទំហំធំ ហើយម្ជុលងាយនឹងខូចកំឡុងពេលដោត និងដកខ្សែ ភាពជឿជាក់គឺខ្សោយ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះដោយសារតែឥទ្ធិពលនៃដំណើរការចំនួនម្ជុលជាទូទៅមិនលើសពី 100 ។ ដូច្នេះនៅក្នុងដំណើរការនៃការរួមបញ្ចូលខ្ពស់នៃឧស្សាហកម្មអេឡិចត្រូនិចការវេចខ្ចប់ DIP បានដកចេញបន្តិចម្តង ៗ ពីដំណាក់កាលនៃប្រវត្តិសាស្ត្រ។

2. Transistor Outline Package (TO)

លក្ខណៈបច្ចេកទេសនៃការវេចខ្ចប់ដំបូងដូចជា TO-3P, TO-247, TO-92, TO-92L, TO-220, TO-220F, TO-251 ជាដើម សុទ្ធតែជាការរចនាវេចខ្ចប់ដោត។

TO-3P/247៖ វាគឺជាទម្រង់វេចខ្ចប់ដែលប្រើជាទូទៅសម្រាប់តង់ស្យុងមធ្យម និង MOSFETs ចរន្តខ្ពស់។ ផលិតផលមានលក្ខណៈធន់នឹងវ៉ុលខ្ពស់និងធន់ទ្រាំនឹងការបំបែកខ្លាំង។ ន

TO-220/220F: TO-220F គឺជាកញ្ចប់ប្លាស្ទិកពេញលេញ ហើយមិនចាំបាច់បន្ថែមបន្ទះអ៊ីសូឡង់នៅពេលដំឡើងវានៅលើវិទ្យុសកម្ម។ TO-220 មានបន្ទះដែកភ្ជាប់ទៅនឹងម្ជុលកណ្តាល ហើយបន្ទះអ៊ីសូឡង់ត្រូវបានទាមទារនៅពេលដំឡើងវិទ្យុសកម្ម។ MOSFET នៃរចនាប័ទ្មកញ្ចប់ទាំងពីរនេះមានរូបរាងស្រដៀងគ្នា ហើយអាចប្រើជំនួសគ្នា។ ន

TO-251: ផលិតផលវេចខ្ចប់នេះត្រូវបានប្រើជាចម្បងដើម្បីកាត់បន្ថយការចំណាយ និងកាត់បន្ថយទំហំផលិតផល។ វាត្រូវបានគេប្រើជាចម្បងនៅក្នុងបរិស្ថានដែលមានតង់ស្យុងមធ្យម និងចរន្តខ្ពស់ក្រោម 60A និងតង់ស្យុងខ្ពស់ក្រោម 7N។ ន

TO-92: កញ្ចប់នេះត្រូវបានប្រើសម្រាប់តែ MOSFET វ៉ុលទាប (ចរន្តក្រោម 10A ទប់ទល់នឹងវ៉ុលក្រោម 60V) និងវ៉ុលខ្ពស់ 1N60/65 ដើម្បីកាត់បន្ថយការចំណាយ។

ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ ដោយសារតម្លៃផ្សារដែកខ្ពស់នៃដំណើរការវេចខ្ចប់ដោត និងដំណើរការបញ្ចេញកំដៅទាបចំពោះផលិតផលប្រភេទបំណះ តម្រូវការក្នុងទីផ្សារម៉ោនលើផ្ទៃបានបន្តកើនឡើង ដែលនាំទៅដល់ការអភិវឌ្ឍន៍ការវេចខ្ចប់ផងដែរ។ ចូលទៅក្នុងការវេចខ្ចប់ផ្ទៃ។

TO-252 (ហៅផងដែរថា D-PAK) និង TO-263 (D2PAK) គឺជាកញ្ចប់ម៉ោនលើផ្ទៃ។

TO កញ្ចប់រូបរាងផលិតផល

TO252/D-PAK គឺជាកញ្ចប់បន្ទះសៀគ្វីផ្លាស្ទិច ដែលជាទូទៅត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ការវេចខ្ចប់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រថាមពល និងបន្ទះសៀគ្វីស្ថេរភាពវ៉ុល។ វាគឺជាផ្នែកមួយនៃកញ្ចប់ចរន្តបច្ចុប្បន្ន។ MOSFET ដោយប្រើវិធីសាស្រ្តវេចខ្ចប់នេះមានអេឡិចត្រូតបី ច្រកទ្វារ (G) បង្ហូរ (D) និងប្រភព (S) ។ ម្ជុលបង្ហូរ (D) ត្រូវបានកាត់ផ្តាច់ និងមិនប្រើប្រាស់។ ផ្ទុយទៅវិញ ឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅនៅខាងក្រោយត្រូវបានប្រើជាបំពង់បង្ហូរ (D) ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ដោយផ្ទាល់ទៅនឹង PCB ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត វាប្រើដើម្បីបញ្ចេញចរន្តធំ ហើយម្យ៉ាងវិញទៀត វាបញ្ចេញកំដៅតាមរយៈ PCB ។ ដូច្នេះមានបន្ទះ D-PAK បីនៅលើ PCB ហើយបន្ទះបង្ហូរ (D) មានទំហំធំជាង។ លក្ខណៈបច្ចេកទេសនៃការវេចខ្ចប់របស់វាមានដូចខាងក្រោម៖

លក្ខណៈបច្ចេកទេសទំហំកញ្ចប់ TO-252/D-PAK

TO-263 គឺជាវ៉ារ្យ៉ង់នៃ TO-220 ។ វាត្រូវបានរចនាឡើងជាចម្បងដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពផលិតកម្ម និងការបញ្ចេញកំដៅ។ វាគាំទ្រចរន្តនិងវ៉ុលខ្ពស់ខ្លាំង។ វាជារឿងធម្មតាជាងនៅក្នុង MOSFETs វ៉ុលមធ្យមខ្ពស់បច្ចុប្បន្នក្រោម 150A និងលើសពី 30V។ បន្ថែមពីលើ D2PAK (TO-263AB) វាក៏រួមបញ្ចូលផងដែរនូវ TO263-2, TO263-3, TO263-5, TO263-7 និងរចនាប័ទ្មផ្សេងទៀតដែលស្ថិតនៅក្រោម TO-263 ជាចម្បងដោយសារតែចំនួន និងចម្ងាយខុសគ្នានៃម្ជុល។ .

ការបញ្ជាក់ទំហំកញ្ចប់ TO-263/D2PAKs

3. Pin grid array package (PGA)

មានម្ជុលអារេការ៉េជាច្រើននៅខាងក្នុង និងខាងក្រៅបន្ទះឈីប PGA (Pin Grid Array Package) ។ ម្ជុលអារេការ៉េនីមួយៗត្រូវបានរៀបចំនៅចម្ងាយជាក់លាក់មួយជុំវិញបន្ទះឈីប។ អាស្រ័យលើចំនួនម្ជុល វាអាចត្រូវបានបង្កើតជារង្វង់ពី 2 ទៅ 5 ។ កំឡុងពេលដំឡើង គ្រាន់តែបញ្ចូលបន្ទះឈីបទៅក្នុងរន្ធ PGA ពិសេស។ វាមានគុណសម្បត្តិនៃការដោតឌុយ និងដកដោតងាយស្រួល និងភាពជឿជាក់ខ្ពស់ ហើយអាចសម្របខ្លួនទៅនឹងប្រេកង់ខ្ពស់ជាង។

រចនាប័ទ្មកញ្ចប់ PGA

ស្រទាប់ខាងក្រោមបន្ទះឈីបភាគច្រើនត្រូវបានផលិតពីសម្ភារៈសេរ៉ាមិច ហើយខ្លះប្រើជ័រប្លាស្ទិកពិសេសជាស្រទាប់ខាងក្រោម។ បើនិយាយពីបច្ចេកវិទ្យា ចម្ងាយកណ្តាលម្ជុលជាធម្មតាគឺ 2.54mm ហើយចំនួនម្ជុលមានចាប់ពី 64 ដល់ 447។ លក្ខណៈនៃការវេចខ្ចប់ប្រភេទនេះគឺថាទំហំវេចខ្ចប់តូចជាង (បរិមាណ) ការប្រើប្រាស់ថាមពលកាន់តែទាប (ដំណើរការ ) វាអាចទប់ទល់បាន និងផ្ទុយមកវិញ។ រចនាប័ទ្មវេចខ្ចប់នៃបន្ទះសៀគ្វីនេះគឺមានជាទូទៅនៅសម័យដើម ហើយភាគច្រើនត្រូវបានគេប្រើសម្រាប់ការវេចខ្ចប់ផលិតផលប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់ដូចជា CPU ជាដើម។ ឧទាហរណ៍ Intel's 80486 និង Pentium ទាំងអស់ប្រើរចនាប័ទ្មវេចខ្ចប់នេះ។ វាមិនត្រូវបានទទួលយកយ៉ាងទូលំទូលាយដោយក្រុមហ៊ុនផលិត MOSFET ទេ។

4. កញ្ចប់តូចត្រង់ស៊ីស្ទ័រ (SOT)

SOT (Small Out-Line Transistor) គឺជាប្រភេទបំណះត្រង់ស៊ីស្ទ័រថាមពលតូច ដែលភាគច្រើនរួមមាន SOT23, SOT89, SOT143, SOT25 (ពោលគឺ SOT23-5)។ល។ SOT323, SOT363/SOT26 (ឧទាហរណ៍ SOT23-6) និងប្រភេទផ្សេងទៀត ទទួលបាន ដែលមានទំហំតូចជាងកញ្ចប់ TO ។

ប្រភេទកញ្ចប់ SOT

SOT23 គឺជាកញ្ចប់ត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលប្រើជាទូទៅជាមួយនឹងម្ជុលរាងស្លាបបីគឺ ឧបករណ៍ប្រមូល បញ្ចេញ និងមូលដ្ឋាន ដែលត្រូវបានរាយនៅផ្នែកទាំងពីរនៃផ្នែកវែងនៃសមាសភាគ។ ក្នុងចំនោមពួកគេ emitter និង base គឺនៅម្ខាង។ ពួកវាជារឿងធម្មតានៅក្នុងត្រង់ស៊ីស្ទ័រថាមពលទាប ត្រង់ស៊ីស្ទ័របែបផែនវាល និងត្រង់ស៊ីស្ទ័រសមាសធាតុជាមួយបណ្តាញ resistor ។ ពួកគេមានកម្លាំងល្អ ប៉ុន្តែការរលាយខ្សោយ។ រូបរាងត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព (ក) ខាងក្រោម។

SOT89 មានម្ជុលខ្លីចំនួនបីចែកចាយនៅផ្នែកម្ខាងនៃត្រង់ស៊ីស្ទ័រ។ ម្ខាងទៀតគឺជាឧបករណ៍កម្តៅដែកដែលភ្ជាប់ទៅនឹងមូលដ្ឋានដើម្បីបង្កើនសមត្ថភាពបញ្ចេញកំដៅ។ វាជារឿងធម្មតានៅក្នុងត្រង់ស៊ីស្ទ័រម៉ោនលើផ្ទៃថាមពលស៊ីលីកុន ហើយសមរម្យសម្រាប់កម្មវិធីថាមពលខ្ពស់។ រូបរាងត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព (ខ) ខាងក្រោម។ ន

SOT143 មានម្ជុលរាងស្លាបខ្លីចំនួនបួន ដែលត្រូវបានដឹកនាំចេញពីភាគីទាំងសងខាង។ ចុងដ៏ធំទូលាយនៃម្ជុលគឺជាអ្នកប្រមូល។ ប្រភេទនៃកញ្ចប់នេះគឺជារឿងធម្មតានៅក្នុងត្រង់ស៊ីស្ទ័រដែលមានប្រេកង់ខ្ពស់ ហើយរូបរាងរបស់វាត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព (គ) ខាងក្រោម។ ន

SOT252 គឺជាត្រង់ស៊ីស្ទ័រថាមពលខ្ពស់ដែលមានម្ជុលបីនាំមុខពីម្ខាង ហើយម្ជុលកណ្តាលខ្លីជាង និងជាអ្នកប្រមូល។ ភ្ជាប់ទៅម្ជុលធំជាងនៅចុងម្ខាងទៀត ដែលជាសន្លឹកស្ពាន់សម្រាប់រំសាយកំដៅ ហើយរូបរាងរបស់វាមានដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាព (d) ខាងក្រោម។

ការប្រៀបធៀបរូបរាងកញ្ចប់ SOT ទូទៅ

ស្ថានីយទាំងបួន SOT-89 MOSFET ត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅនៅលើ motherboards ។ លក្ខណៈបច្ចេកទេស និងទំហំរបស់វាមានដូចខាងក្រោម៖

លក្ខណៈបច្ចេកទេសទំហំ MOSFET SOT-89 (ឯកតា: mm)

5. កញ្ចប់គ្រោងតូច (SOP)

SOP (Small Out-Line Package) គឺជាកញ្ចប់មួយក្នុងចំនោមកញ្ចប់ម៉ោនលើផ្ទៃ ដែលត្រូវបានគេហៅថា SOL ឬ DFP ផងដែរ។ ម្ជុលត្រូវបានដកចេញពីភាគីទាំងសងខាងនៃកញ្ចប់ក្នុងទម្រង់ជាស្លាបសត្វសមុទ្រ (រាងអក្សរ L) ។ សមា្ភារៈគឺផ្លាស្ទិចនិងសេរ៉ាមិច។ ស្តង់ដារវេចខ្ចប់ SOP រួមមាន SOP-8, SOP-16, SOP-20, SOP-28 ជាដើម។ លេខបន្ទាប់ពី SOP បង្ហាញពីចំនួនម្ជុល។ កញ្ចប់ MOSFET SOP ភាគច្រើនទទួលយកការបញ្ជាក់ SOP-8 ។ ឧស្សាហកម្មនេះច្រើនតែលុបឈ្មោះ "P" ហើយកាត់វាថា SO (Small Out-Line)។

ទំហំកញ្ចប់ SOP-8

SO-8 ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយក្រុមហ៊ុន PHILIP ។ វាត្រូវបានវេចខ្ចប់ក្នុងផ្លាស្ទិច គ្មានបន្ទះបាតដែលមានការសាយភាយកម្ដៅ និងមានការរលាយកម្ដៅខ្សោយ។ ជាទូទៅវាត្រូវបានប្រើសម្រាប់ MOSFETs ថាមពលទាប។ ក្រោយមកទៀត លក្ខណៈស្តង់ដារដូចជា TSOP (Thin Small Outline Package), VSOP (Very Small Outline Package), SSOP (Shrink SOP), TSSOP (Thin Shrink SOP) ជាដើម ត្រូវបានចេញជាបណ្តើរៗ។ ក្នុងចំណោមពួកគេ TSOP និង TSSOP ត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅក្នុងការវេចខ្ចប់ MOSFET ។

លក្ខណៈបច្ចេកទេសដែលបានមកពី SOP ដែលប្រើជាទូទៅសម្រាប់ MOSFETs

6. កញ្ចប់ Quad Flat (QFP)

ចម្ងាយរវាងបន្ទះបន្ទះឈីបនៅក្នុងកញ្ចប់ QFP (Plastic Quad Flat Package) គឺតូចណាស់ ហើយម្ជុលគឺស្តើងណាស់។ ជាទូទៅវាត្រូវបានគេប្រើនៅក្នុងសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាខ្នាតធំ ឬជ្រុល ហើយចំនួនម្ជុលជាទូទៅមានច្រើនជាង 100 ។ បន្ទះសៀគ្វីដែលបានវេចខ្ចប់ក្នុងទម្រង់នេះត្រូវតែប្រើបច្ចេកវិទ្យាភ្ជាប់ផ្ទៃ SMT ដើម្បីភ្ជាប់បន្ទះឈីបទៅ motherboard ។ វិធីសាស្រ្តវេចខ្ចប់នេះមានលក្ខណៈសំខាន់ៗចំនួនបួន៖ ① វាស័ក្តិសមសម្រាប់បច្ចេកវិទ្យាភ្ជាប់ផ្ទៃ SMD ដើម្បីដំឡើងខ្សែភ្លើងនៅលើបន្ទះសៀគ្វី PCB ។ ② វាសមស្របសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ប្រេកង់ខ្ពស់; ③ វាងាយស្រួលក្នុងការដំណើរការ និងមានភាពជឿជាក់ខ្ពស់ ④ សមាមាត្ររវាងផ្ទៃបន្ទះឈីប និងតំបន់វេចខ្ចប់គឺតូច។ ដូចវិធីសាស្ត្រវេចខ្ចប់ PGA ដែរ វិធីសាស្ត្រវេចខ្ចប់នេះរុំបន្ទះឈីបនៅក្នុងកញ្ចប់ប្លាស្ទិក ហើយមិនអាចបញ្ចេញកំដៅដែលបានបង្កើតនៅពេលដែលបន្ទះឈីបដំណើរការក្នុងលក្ខណៈទាន់ពេលវេលានោះទេ។ វារឹតបន្តឹងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនៃការអនុវត្ត MOSFET; ហើយការវេចខ្ចប់ផ្លាស្ទិចខ្លួនវាបង្កើនទំហំឧបករណ៍ ដែលមិនបំពេញតាមតម្រូវការសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍនៃ semiconductors ក្នុងទិសដៅនៃពន្លឺ ស្តើង ខ្លី និងតូច។ លើសពីនេះ វិធីសាស្រ្តវេចខ្ចប់ប្រភេទនេះគឺផ្អែកលើបន្ទះឈីបតែមួយ ដែលមានបញ្ហានៃប្រសិទ្ធភាពផលិតកម្មទាប និងតម្លៃវេចខ្ចប់ខ្ពស់។ ដូច្នេះ QFP កាន់តែស័ក្តិសមសម្រាប់ប្រើក្នុងសៀគ្វី LSI តក្កវិជ្ជាឌីជីថលដូចជា microprocessors/gate arrays ហើយវាក៏សមរម្យសម្រាប់ការវេចខ្ចប់ផលិតផល analog LSI circuit ដូចជាដំណើរការសញ្ញា VTR និងដំណើរការសញ្ញាអូឌីយ៉ូ។

7, កញ្ចប់ផ្ទះល្វែងបួនដោយគ្មាននាំមុខ (QFN)

កញ្ចប់ QFN (កញ្ចប់ Quad Flat Non-leaded) ត្រូវបានបំពាក់ដោយទំនាក់ទំនងអេឡិចត្រូតនៅជ្រុងទាំងបួន។ ដោយសារគ្មានការនាំមុខ ផ្ទៃម៉ោនគឺតូចជាង QFP ហើយកម្ពស់ទាបជាង QFP ។ ក្នុងចំណោមនោះ សេរ៉ាមិច QFN ត្រូវបានគេហៅផងដែរថា LCC (ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនបន្ទះឈីបគ្មានខ្សែ) ហើយប្លាស្ទិកតម្លៃទាប QFN ដោយប្រើជ័រ epoxy កញ្ចក់ សម្ភារៈមូលដ្ឋានដែលបោះពុម្ពស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានគេហៅថា ប្លាស្ទិក LCC, PCLC, P-LCC ។ល។ បច្ចេកវិទ្យាជាមួយនឹងទំហំបន្ទះតូច បរិមាណតូច និងផ្លាស្ទិចជាសម្ភារៈផ្សាភ្ជាប់។ QFN ត្រូវបានប្រើជាចម្បងសម្រាប់ការវេចខ្ចប់សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា ហើយ MOSFET នឹងមិនត្រូវបានប្រើទេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែ Intel បានស្នើរកម្មវិធីបញ្ជារួមបញ្ចូលគ្នា និងដំណោះស្រាយ MOSFET វាបានបើកដំណើរការ DrMOS នៅក្នុងកញ្ចប់ QFN-56 ("56" សំដៅលើម្ជុលតភ្ជាប់ 56 នៅខាងក្រោយបន្ទះឈីប)។

វាគួរតែត្រូវបានកត់សម្គាល់ថាកញ្ចប់ QFN មានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនាំមុខខាងក្រៅដូចគ្នានឹងកញ្ចប់គ្រោងតូចស្តើងបំផុត (TSSOP) ប៉ុន្តែទំហំរបស់វាតូចជាង TSSOP 62% ។ យោងតាមទិន្នន័យគំរូ QFN ការសម្តែងកំដៅរបស់វាគឺ 55% ខ្ពស់ជាងការវេចខ្ចប់ TSSOP ហើយដំណើរការអគ្គិសនីរបស់វា (អាំងឌុចស្យុង និងសមត្ថភាព) គឺ 60% និង 30% ខ្ពស់ជាងការវេចខ្ចប់ TSSOP រៀងគ្នា។ គុណវិបត្តិដ៏ធំបំផុតគឺថាវាពិបាកក្នុងការជួសជុល។

DrMOS នៅក្នុងកញ្ចប់ QFN-56

ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលប្តូរដំណាក់កាល DC/DC ផ្តាច់មុខតាមបែបប្រពៃណីមិនអាចបំពេញតាមតម្រូវការសម្រាប់ដង់ស៊ីតេថាមពលខ្ពស់ជាងនេះទេ ហើយក៏មិនអាចដោះស្រាយបញ្ហានៃផលប៉ះពាល់ប៉ារ៉ាស៊ីតនៅប្រេកង់ប្តូរខ្ពស់ដែរ។ ជាមួយនឹងការច្នៃប្រឌិត និងវឌ្ឍនភាពនៃបច្ចេកវិទ្យា វាបានក្លាយជាការពិតក្នុងការរួមបញ្ចូលកម្មវិធីបញ្ជា និង MOSFETs ដើម្បីបង្កើតម៉ូឌុលបន្ទះឈីបច្រើន។ វិធីសាស្ត្ររួមបញ្ចូលនេះអាចសន្សំសំចៃទំហំបានច្រើន និងបង្កើនដង់ស៊ីតេនៃការប្រើប្រាស់ថាមពល។ តាមរយៈការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃអ្នកបើកបរ និង MOSFETs វាបានក្លាយជាការពិត។ ប្រសិទ្ធភាពថាមពល និងចរន្ត DC ដែលមានគុណភាពខ្ពស់ នេះគឺជា IC កម្មវិធីបញ្ជារួមបញ្ចូលគ្នារបស់ DrMOS ។

Renesas ជំនាន់ទី 2 DrMOS

កញ្ចប់មិននាំមុខ QFN-56 ធ្វើឱ្យ DrMOS ទប់ទល់កម្ដៅទាបខ្លាំង។ ជាមួយនឹងការភ្ជាប់ខ្សែខាងក្នុង និងការរចនាស្ពាន់ ខ្សែភ្លើង PCB ខាងក្រៅអាចត្រូវបានបង្រួមអប្បបរមា ដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយអាំងឌុចសែល និងភាពធន់ទ្រាំ។ លើសពីនេះ ដំណើរការស៊ីលីកុន MOSFET ឆានែលជ្រៅដែលបានប្រើក៏អាចកាត់បន្ថយការដំណើរការ ការប្តូរ និងការខាតបង់យ៉ាងសំខាន់នៃច្រកទ្វារ។ វាអាចប្រើបានជាមួយឧបករណ៍បញ្ជាជាច្រើនប្រភេទ អាចសម្រេចបាននូវរបៀបប្រតិបត្តិការផ្សេងៗគ្នា និងគាំទ្ររបៀបបំប្លែងដំណាក់កាលសកម្ម APS (ការប្តូរដំណាក់កាលស្វ័យប្រវត្តិ)។ បន្ថែមពីលើការវេចខ្ចប់ QFN ការវេចខ្ចប់គ្មានសារធាតុនាំផ្លូវទ្វេភាគី (DFN) ក៏ជាដំណើរការវេចខ្ចប់អេឡិចត្រូនិកថ្មីដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងសមាសធាតុផ្សេងៗនៃ ON Semiconductor ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយ QFN DFN មានអេឡិចត្រូតនាំមុខតិចជាងនៅលើភាគីទាំងសងខាង។

8. ក្រុមហ៊ុនផលិតបន្ទះសៀគ្វីនាំមុខប្លាស្ទិក (PLCC)

PLCC (Plastic Quad Flat Package) មានរាងការ៉េ ហើយមានទំហំតូចជាងកញ្ចប់ DIP ។ វាមានម្ជុលចំនួន 32 ដែលមានម្ជុលនៅជុំវិញ។ ម្ជុលត្រូវបានដឹកនាំចេញពីជ្រុងទាំងបួននៃកញ្ចប់ក្នុងទម្រង់ T ។ វាជាផលិតផលប្លាស្ទិក។ ចម្ងាយកណ្តាលម្ជុលគឺ 1.27mm ហើយចំនួនម្ជុលមានចាប់ពី 18 ដល់ 84។ ម្ជុលរាង J មិនងាយខូចទ្រង់ទ្រាយទេ ហើយងាយស្រួលដំណើរការជាង QFP ប៉ុន្តែការត្រួតពិនិត្យរូបរាងបន្ទាប់ពីការផ្សារគឺពិបាកជាង។ ការវេចខ្ចប់ PLCC គឺសមរម្យសម្រាប់ការដំឡើងខ្សែភ្លើងនៅលើ PCB ដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាម៉ោនផ្ទៃ SMT ។ វាមានគុណសម្បត្តិនៃទំហំតូចនិងភាពជឿជាក់ខ្ពស់។ ការវេចខ្ចប់ PLCC គឺជារឿងធម្មតាហើយត្រូវបានប្រើនៅក្នុងតក្កវិជ្ជា LSI, DLD (ឬឧបករណ៍តក្កវិជ្ជាកម្មវិធី) និងសៀគ្វីផ្សេងទៀត។ ទម្រង់វេចខ្ចប់នេះត្រូវបានប្រើជាញឹកញាប់នៅក្នុង motherboard BIOS ប៉ុន្តែបច្ចុប្បន្នវាមិនសូវមាននៅក្នុង MOSFETs ទេ។

Encapsulation និងការកែលម្អសម្រាប់សហគ្រាសចរន្ត

ដោយសារតែនិន្នាការនៃការអភិវឌ្ឍន៍នៃតង់ស្យុងទាប និងចរន្តខ្ពស់នៅក្នុងស៊ីភីយូ MOSFETs តម្រូវឱ្យ មានចរន្តទិន្នផលធំ ធន់ទ្រាំទាប ការបង្កើតកំដៅទាប ការសាយភាយកំដៅលឿន និងទំហំតូច។ បន្ថែមពីលើការកែលម្អបច្ចេកវិទ្យា និងដំណើរការផលិតបន្ទះឈីប ក្រុមហ៊ុនផលិត MOSFET ក៏បន្តកែលម្អបច្ចេកវិទ្យាវេចខ្ចប់ផងដែរ។ ដោយឈរលើមូលដ្ឋាននៃភាពត្រូវគ្នាជាមួយនឹងលក្ខណៈបច្ចេកទេសនៃរូបរាងស្តង់ដារ ពួកគេស្នើរូបរាងវេចខ្ចប់ថ្មី និងចុះឈ្មោះឈ្មោះពាណិជ្ជសញ្ញាសម្រាប់កញ្ចប់ថ្មីដែលពួកគេបង្កើត។

1. កញ្ចប់ RENESAS WPAK, LFPAK និង LFPAK-I

WPAK គឺជាកញ្ចប់វិទ្យុសកម្មកំដៅខ្ពស់ដែលបង្កើតឡើងដោយ Renesas ។ តាមរយៈការធ្វើត្រាប់តាមកញ្ចប់ D-PAK ឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅបន្ទះឈីបត្រូវបានភ្ជាប់ទៅនឹង motherboard ហើយកំដៅត្រូវបានរលាយតាមរយៈ motherboard ដូច្នេះកញ្ចប់តូច WPAK ក៏អាចឈានដល់ចរន្តទិន្នផលរបស់ D-PAK ផងដែរ។ WPAK-D2 កញ្ចប់ MOSFET ខ្ពស់/ទាបពីរ ដើម្បីកាត់បន្ថយអាំងឌុចទ័ខ្សែភ្លើង។

ទំហំកញ្ចប់ Renesas WPAK

LFPAK និង LFPAK-I គឺជាកញ្ចប់ទម្រង់កត្តាតូចពីរផ្សេងទៀតដែលបង្កើតឡើងដោយ Renesas ដែលអាចប្រើបានជាមួយ SO-8 ។ LFPAK ស្រដៀងនឹង D-PAK ប៉ុន្តែតូចជាង D-PAK ។ LFPAK-i ដាក់ឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅឡើងលើ ដើម្បីបញ្ចេញកំដៅតាមរយៈឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅ។

កញ្ចប់ Renesas LFPAK និង LFPAK-I

2. ការវេចខ្ចប់ Vishay Power-PAK និង Polar-PAK

Power-PAK គឺជាឈ្មោះកញ្ចប់ MOSFET ដែលបានចុះបញ្ជីដោយ Vishay Corporation ។ Power-PAK រួមបញ្ចូលលក្ខណៈពិសេសពីរគឺ Power-PAK1212-8 និង Power-PAK SO-8 ។

កញ្ចប់ Vishay Power-PAK1212-8

កញ្ចប់ Vishay Power-PAK SO-8

Polar PAK គឺជាកញ្ចប់តូចមួយដែលមានការរំសាយកំដៅទ្វេរដង និងជាបច្ចេកវិជ្ជាវេចខ្ចប់ស្នូលមួយរបស់ Vishay ។ Polar PAK គឺដូចគ្នានឹងកញ្ចប់ so-8 ធម្មតាដែរ។ វាមានចំណុចរលាយទាំងផ្នែកខាងលើ និងខាងក្រោមនៃកញ្ចប់។ វាមិនងាយស្រួលទេក្នុងការកកកុញកំដៅនៅខាងក្នុងកញ្ចប់ហើយអាចបង្កើនដង់ស៊ីតេនៃចរន្តប្រតិបត្តិការដល់ 2 ដងនៃ SO-8 ។ បច្ចុប្បន្ននេះ Vishay បានផ្តល់អាជ្ញាប័ណ្ណបច្ចេកវិទ្យា Polar PAK ដល់ STMicroelectronics ។

កញ្ចប់ Vishay Polar PAK

3. កញ្ចប់នាំមុខផ្ទះល្វែង Onsemi SO-8 និង WDFN8

ON Semiconductor បានបង្កើត MOSFETs ពីរប្រភេទ ដែលក្នុងនោះ SO-8 ដែលត្រូវគ្នានឹង SO-8 ត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយក្តារជាច្រើន។ លើ NVMx និង NVTx power MOSFETs ដែលទើបនឹងចេញថ្មីរបស់ Semiconductor ប្រើកញ្ចប់ DFN5 (SO-8FL) និង WDFN8 បង្រួមអប្បបរមា ដើម្បីកាត់បន្ថយការបាត់បង់ចរន្ត។ វាក៏មានលក្ខណៈពិសេស QG ទាប និង capacitance ដើម្បីកាត់បន្ថយការបាត់បង់អ្នកបើកបរ។

ON Semiconductor SO-8 Flat Lead Package

បើកកញ្ចប់ Semiconductor WDFN8

4. ការវេចខ្ចប់ NXP LFPAK និង QLPAK

NXP (អតីត Philps) បានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវបច្ចេកវិទ្យាវេចខ្ចប់ SO-8 ទៅជា LFPAK និង QLPAK ។ ក្នុងចំណោមពួកគេ LFPAK ត្រូវបានចាត់ទុកថាជាកញ្ចប់ថាមពល SO-8 ដែលអាចទុកចិត្តបំផុតនៅលើពិភពលោក។ ខណៈពេលដែល QLPAK មានលក្ខណៈនៃទំហំតូច និងប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់នៃការសាយភាយកំដៅ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយ SO-8 ធម្មតា QLPAK កាន់កាប់ផ្ទៃក្តារ PCB នៃ 6 * 5mm និងមានភាពធន់ទ្រាំកម្ដៅ 1.5k/W ។

កញ្ចប់ NXP LFPAK

ការវេចខ្ចប់ NXP QLPAK

4. កញ្ចប់ ST Semiconductor PowerSO-8

បច្ចេកវិជ្ជាវេចខ្ចប់បន្ទះឈីប MOSFET ថាមពលរបស់ STMicroelectronics រួមមាន SO-8, PowerSO-8, PowerFLAT, DirectFET, PolarPAK ជាដើម។ ក្នុងចំណោមនោះ Power SO-8 គឺជាកំណែប្រសើរឡើងនៃ SO-8 ។ លើសពីនេះទៀតមាន PowerSO-10, PowerSO-20, TO-220FP, H2PAK-2 និងកញ្ចប់ផ្សេងៗទៀត។

កញ្ចប់ STMicroelectronics Power SO-8

5. កញ្ចប់ Fairchild Semiconductor Power 56

Power 56 គឺជាឈ្មោះផ្តាច់មុខរបស់ Farichild ហើយឈ្មោះផ្លូវការរបស់វាគឺ DFN5×6។ ផ្ទៃវេចខ្ចប់របស់វាអាចប្រៀបធៀបទៅនឹង TSOP-8 ដែលប្រើជាទូទៅ ហើយកញ្ចប់ស្តើងរក្សាទុកកម្ពស់ការបោសសំអាតសមាសធាតុ ហើយការរចនា Thermal-Pad នៅខាងក្រោមកាត់បន្ថយភាពធន់នឹងកម្ដៅ។ ដូច្នេះក្រុមហ៊ុនផលិតឧបករណ៍ថាមពលជាច្រើនបានដាក់ពង្រាយ DFN5 × 6 ។

កញ្ចប់ Fairchild Power 56

6. International Rectifier (IR) កញ្ចប់ FET ផ្ទាល់

Direct FET ផ្តល់នូវការត្រជាក់ផ្នែកខាងលើប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុង SO-8 ឬស្នាមជើងតូចជាង ហើយសមរម្យសម្រាប់កម្មវិធីបំប្លែងថាមពល AC-DC និង DC-DC នៅក្នុងកុំព្យូទ័រ កុំព្យូទ័រយួរដៃ ទូរគមនាគមន៍ និងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកប្រើប្រាស់។ សំណង់ដែករបស់ DirectFET ផ្តល់នូវការសាយភាយកំដៅទ្វេភាគី ដែលបង្កើនសមត្ថភាពគ្រប់គ្រងបច្ចុប្បន្នទ្វេដងនៃឧបករណ៍បំប្លែង DC-DC ប្រេកង់ខ្ពស់ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងកញ្ចប់ប្លាស្ទិកស្តង់ដារ។ កញ្ចប់ Direct FET គឺជាប្រភេទដាក់បញ្ច្រាស ដោយឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅបង្ហូរ (D) បែរមុខទៅខាងលើ និងគ្របដោយសំបកដែក ដែលតាមរយៈនោះកំដៅត្រូវបានរលាយ។ ការវេចខ្ចប់ដោយផ្ទាល់ FET ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការសាយភាយកំដៅ និងប្រើប្រាស់កន្លែងតិចជាមួយនឹងការបញ្ចេញកំដៅបានល្អ។

សង្ខេប

នៅពេលអនាគត ដោយសារឧស្សាហកម្មផលិតអេឡិចត្រូនិកបន្តអភិវឌ្ឍក្នុងទិសដៅនៃស្តើងជ្រុល ខ្នាតតូច វ៉ុលទាប និងចរន្តខ្ពស់ រូបរាង និងរចនាសម្ព័ន្ធវេចខ្ចប់ខាងក្នុងរបស់ MOSFET ក៏នឹងផ្លាស់ប្តូរដើម្បីសម្របខ្លួនឱ្យកាន់តែប្រសើរទៅនឹងតម្រូវការអភិវឌ្ឍន៍នៃផលិតកម្ម។ ឧស្សាហកម្ម។ លើសពីនេះទៀត ដើម្បីកាត់បន្ថយកម្រិតនៃការជ្រើសរើសសម្រាប់ក្រុមហ៊ុនផលិតអេឡិចត្រូនិក និន្នាការនៃការអភិវឌ្ឍន៍ MOSFET ក្នុងទិសដៅនៃម៉ូឌុល និងការវេចខ្ចប់កម្រិតប្រព័ន្ធនឹងកាន់តែច្បាស់ ហើយផលិតផលនឹងអភិវឌ្ឍក្នុងលក្ខណៈសម្របសម្រួលពីវិមាត្រជាច្រើន ដូចជាការអនុវត្ត និងតម្លៃ។ . កញ្ចប់គឺជាកត្តាយោងដ៏សំខាន់មួយសម្រាប់ការជ្រើសរើស MOSFET ។ ផលិតផលអេឡិចត្រូនិកផ្សេងៗគ្នាមានតម្រូវការអគ្គិសនីខុសៗគ្នា ហើយបរិយាកាសនៃការដំឡើងផ្សេងគ្នាក៏ទាមទារទំហំដែលត្រូវគ្នាផងដែរដើម្បីបំពេញតាមតម្រូវការ។ ក្នុងការជ្រើសរើសជាក់ស្តែង ការសម្រេចចិត្តត្រូវធ្វើឡើងតាមតម្រូវការជាក់ស្តែងក្រោមគោលការណ៍ទូទៅ។ ប្រព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចមួយចំនួនត្រូវបានកំណត់ដោយទំហំនៃ PCB និងកម្ពស់ខាងក្នុង។ ឧទាហរណ៍ ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលម៉ូឌុលនៃប្រព័ន្ធទំនាក់ទំនងជាធម្មតាប្រើកញ្ចប់ DFN5*6 និង DFN3*3 ដោយសារការកម្រិតកម្ពស់។ នៅក្នុងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល ACDC មួយចំនួន ការរចនាស្តើងជ្រុល ឬដោយសារតែការកំណត់សែលគឺសមរម្យសម្រាប់ការផ្គុំថាមពល MOSFETs កញ្ចប់ TO220 ។ នៅពេលនេះម្ជុលអាចត្រូវបានបញ្ចូលដោយផ្ទាល់ទៅក្នុងឫសដែលមិនសមស្របសម្រាប់ផលិតផលវេចខ្ចប់ TO247; ការរចនាស្តើងជ្រុលមួយចំនួនតម្រូវឱ្យម្ជុលឧបករណ៍ត្រូវពត់ និងដាក់ឱ្យរាបស្មើ ដែលនឹងបង្កើនភាពស្មុគស្មាញនៃការជ្រើសរើស MOSFET ។

របៀបជ្រើសរើស MOSFET

វិស្វករម្នាក់បានប្រាប់ខ្ញុំថា គាត់មិនដែលមើលទំព័រដំបូងនៃសន្លឹកទិន្នន័យ MOSFET ទេ ព្រោះព័ត៌មាន "ជាក់ស្តែង" លេចឡើងតែនៅលើទំព័រទីពីរ និងលើសពីនេះ។ ស្ទើរតែគ្រប់ទំព័រនៅលើសន្លឹកទិន្នន័យ MOSFET មានព័ត៌មានដ៏មានតម្លៃសម្រាប់អ្នករចនា។ ប៉ុន្តែវាមិនតែងតែច្បាស់អំពីរបៀបបកស្រាយទិន្នន័យដែលផ្តល់ដោយក្រុមហ៊ុនផលិតនោះទេ។

អត្ថបទនេះបង្ហាញពីលក្ខណៈជាក់លាក់សំខាន់ៗមួយចំនួនរបស់ MOSFETs របៀបដែលពួកវាត្រូវបានបញ្ជាក់នៅលើសន្លឹកទិន្នន័យ និងរូបភាពច្បាស់លាស់ដែលអ្នកត្រូវយល់ពួកគេ។ ដូចឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចភាគច្រើនដែរ MOSFETs ត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការ។ ដូច្នេះវាជាការសំខាន់ក្នុងការយល់ដឹងអំពីលក្ខខណ្ឌនៃការធ្វើតេស្តដែលសូចនាករដែលបានរៀបរាប់ត្រូវបានអនុវត្ត។ វាក៏សំខាន់ផងដែរក្នុងការស្វែងយល់ថាតើសូចនាករដែលអ្នកឃើញនៅក្នុង "ការណែនាំផលិតផល" គឺជាតម្លៃ "អតិបរមា" ឬ "ធម្មតា" ទេ ពីព្រោះសន្លឹកទិន្នន័យមួយចំនួនមិនបញ្ជាក់ឱ្យច្បាស់។

ថ្នាក់វ៉ុល

លក្ខណៈចម្បងដែលកំណត់ MOSFET គឺវ៉ុលប្រភពបង្ហូរ VDS ឬ "វ៉ុលបំបែកប្រភពបង្ហូរ" ដែលជាវ៉ុលខ្ពស់បំផុតដែល MOSFET អាចទប់ទល់បានដោយគ្មានការខូចខាតនៅពេលដែលច្រកទ្វារមានចរន្តខ្លីទៅប្រភពនិងចរន្តបង្ហូរ។ គឺ 250 μA។ . VDS ត្រូវបានគេហៅផងដែរថា "វ៉ុលអតិបរមាដាច់ខាតនៅ 25 ° C" ប៉ុន្តែវាជាការសំខាន់ក្នុងការចងចាំថាវ៉ុលដាច់ខាតនេះគឺអាស្រ័យលើសីតុណ្ហភាព ហើយជាធម្មតាមាន "មេគុណសីតុណ្ហភាព VDS" នៅក្នុងសន្លឹកទិន្នន័យ។ អ្នកក៏ត្រូវយល់ថា VDS អតិបរមាគឺជាវ៉ុល DC បូកនឹងការកើនឡើងវ៉ុល និងរលកដែលអាចមាននៅក្នុងសៀគ្វី។ ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើអ្នកប្រើឧបករណ៍ 30V នៅលើការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល 30V ជាមួយនឹង 100mV, 5ns spike វ៉ុលនឹងលើសពីដែនកំណត់អតិបរមាដាច់ខាតនៃឧបករណ៍ ហើយឧបករណ៍អាចចូលទៅក្នុងរបៀប avalanche ។ ក្នុងករណីនេះ ភាពជឿជាក់របស់ MOSFET មិនអាចធានាបានទេ។ នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់មេគុណសីតុណ្ហភាពអាចផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងនូវវ៉ុលបំបែក។ ឧទាហរណ៍ MOSFETs N-channel មួយចំនួនដែលមានកម្រិតវ៉ុល 600V មានមេគុណសីតុណ្ហភាពវិជ្ជមាន។ នៅពេលដែលពួកគេខិតជិតសីតុណ្ហភាពប្រសព្វអតិបរមារបស់ពួកគេ មេគុណសីតុណ្ហភាពបណ្តាលឱ្យ MOSFETs ទាំងនេះមានឥរិយាបទដូចជា 650V MOSFETs ។ ច្បាប់រចនារបស់អ្នកប្រើប្រាស់ MOSFET ជាច្រើនទាមទារកត្តាកំណត់ពី 10% ទៅ 20% ។ នៅក្នុងការរចនាមួយចំនួន ដោយពិចារណាថាវ៉ុលបំបែកពិតប្រាកដគឺ 5% ទៅ 10% ខ្ពស់ជាងតម្លៃដែលបានវាយតម្លៃនៅ 25°C រឹមការរចនាដែលមានប្រយោជន៍ដែលត្រូវគ្នានឹងត្រូវបានបន្ថែមទៅការរចនាជាក់ស្តែង ដែលមានប្រយោជន៍ខ្លាំងណាស់ចំពោះការរចនា។ សារៈសំខាន់ស្មើគ្នាចំពោះការជ្រើសរើសត្រឹមត្រូវនៃ MOSFETs គឺការយល់ដឹងអំពីតួនាទីនៃវ៉ុលប្រភពច្រកទ្វារ VGS កំឡុងដំណើរការដំណើរការ។ វ៉ុលនេះគឺជាវ៉ុលដែលធានានូវដំណើរការពេញលេញនៃ MOSFET ក្រោមលក្ខខណ្ឌ RDS (on) អតិបរមាដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ នេះជាមូលហេតុដែលការទប់ទល់គឺតែងតែទាក់ទងទៅនឹងកម្រិត VGS ហើយវាមានតែនៅតង់ស្យុងនេះទេដែលអាចបើកឧបករណ៍បាន។ ផលវិបាកនៃការរចនាដ៏សំខាន់មួយគឺថា អ្នកមិនអាចបើក MOSFET ពេញលេញជាមួយនឹងវ៉ុលទាបជាង VGS អប្បបរមាដែលប្រើដើម្បីសម្រេចបាននូវចំណាត់ថ្នាក់ RDS(on) នោះទេ។ ឧទាហរណ៍ ដើម្បីបើក MOSFET យ៉ាងពេញលេញជាមួយនឹង microcontroller 3.3V អ្នកត្រូវបើក MOSFET នៅ VGS=2.5V ឬទាបជាងនេះ។

លើការតស៊ូ ការគិតថ្លៃច្រកទ្វារ និង "តួលេខនៃគុណសម្បត្តិ"

ភាពធន់នៃ MOSFET តែងតែត្រូវបានកំណត់នៅតង់ស្យុងច្រកទៅប្រភពមួយ ឬច្រើន។ ដែនកំណត់អតិបរមា RDS(on) អាចខ្ពស់ជាងតម្លៃធម្មតាពី 20% ទៅ 50%។ ដែនកំណត់អតិបរមានៃ RDS(on) ជាធម្មតាសំដៅទៅលើតម្លៃនៅសីតុណ្ហភាពប្រសព្វនៃ 25°C។ នៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ RDS(on) អាចកើនឡើងពី 30% ទៅ 150% ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1។ ចាប់តាំងពី RDS(on) ផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាព និងតម្លៃធន់ទ្រាំអប្បបរមាមិនអាចធានាបាន ការរកឃើញចរន្តដោយផ្អែកលើ RDS(on) គឺមិនមែនទេ វិធីសាស្រ្តត្រឹមត្រូវណាស់។

រូបភាពទី 1 RDS (បើក) កើនឡើងជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាពក្នុងចន្លោះពី 30% ទៅ 150% នៃសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការអតិបរមា

On-resistance គឺមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់ទាំង N-channel និង P-channel MOSFETs ។ ក្នុងការប្តូរការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល Qg គឺជាលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យជ្រើសរើសសំខាន់សម្រាប់ N-channel MOSFETs ដែលប្រើក្នុងការប្តូរការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល ដោយសារ Qg ប៉ះពាល់ដល់ការខាតបង់ក្នុងការផ្លាស់ប្តូរ។ ការខាតបង់ទាំងនេះមានផលប៉ះពាល់ពីរ: មួយគឺជាពេលវេលាប្តូរដែលប៉ះពាល់ដល់ MOSFET បើកនិងបិទ។ មួយទៀតគឺជាថាមពលដែលត្រូវការដើម្បីសាក gate capacitance ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការប្តូរនីមួយៗ។ រឿងមួយដែលត្រូវចងចាំគឺថា Qg អាស្រ័យលើវ៉ុលប្រភពច្រកទ្វារទោះបីជាការប្រើ Vgs ទាបកាត់បន្ថយការខាតបង់នៃការប្តូរក៏ដោយ។ ជាមធ្យោបាយរហ័សដើម្បីប្រៀបធៀប MOSFETs ដែលមានបំណងប្រើក្នុងការប្តូរកម្មវិធី អ្នករចនាជាញឹកញាប់ប្រើរូបមន្តឯកវចនៈដែលមាន RDS(on) សម្រាប់ការបាត់បង់ចរន្ត និង Qg សម្រាប់ការផ្លាស់ប្តូរការបាត់បង់: RDS(on)xQg ។ "តួលេខនៃគុណសម្បត្តិ" (FOM) នេះសង្ខេបដំណើរការរបស់ឧបករណ៍ និងអនុញ្ញាតឱ្យ MOSFETs ប្រៀបធៀបក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃតម្លៃធម្មតា ឬអតិបរមា។ ដើម្បីធានាបាននូវការប្រៀបធៀបដ៏ត្រឹមត្រូវតាមឧបករណ៍នានា អ្នកត្រូវប្រាកដថា VGS ដូចគ្នាត្រូវបានប្រើសម្រាប់ RDS(on) និង Qg ហើយតម្លៃធម្មតា និងអតិបរមាមិនកើតឡើងដែលត្រូវលាយបញ្ចូលគ្នានៅក្នុងការបោះផ្សាយនោះទេ។ FOM ទាបនឹងផ្តល់ឱ្យអ្នកនូវដំណើរការល្អប្រសើរជាងមុនក្នុងការប្តូរកម្មវិធី ប៉ុន្តែវាមិនត្រូវបានធានាទេ។ លទ្ធផលប្រៀបធៀបដ៏ល្អបំផុតអាចទទួលបានតែនៅក្នុងសៀគ្វីជាក់ស្តែងមួយប៉ុណ្ណោះ ហើយក្នុងករណីខ្លះសៀគ្វីនេះប្រហែលជាត្រូវកែតម្រូវឱ្យបានល្អសម្រាប់ MOSFET នីមួយៗ។ ការវាយតម្លៃចរន្ត និងការបញ្ចេញថាមពល ដោយផ្អែកលើលក្ខខណ្ឌសាកល្បងផ្សេងៗគ្នា MOSFET ភាគច្រើនមានចរន្តបង្ហូរបន្តមួយ ឬច្រើននៅក្នុងសន្លឹកទិន្នន័យ។ អ្នកនឹងចង់មើលសន្លឹកទិន្នន័យដោយប្រុងប្រយ័ត្នដើម្បីដឹងថាតើការវាយតម្លៃគឺនៅសីតុណ្ហភាពករណីដែលបានបញ្ជាក់ (ឧទាហរណ៍ TC=25°C) ឬសីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញ (ឧ. TA=25°C)។ តម្លៃមួយណាដែលពាក់ព័ន្ធបំផុតនឹងអាស្រ័យលើលក្ខណៈឧបករណ៍ និងកម្មវិធី (សូមមើលរូបភាពទី 2)។

តម្លៃបច្ចុប្បន្ន និងថាមពលអតិបរមាដាច់ខាតទាំងអស់គឺជាទិន្នន័យពិត

រូបភាពទី 2 រាល់តម្លៃបច្ចុប្បន្ន និងថាមពលអតិបរមាដាច់ខាតគឺជាទិន្នន័យពិត

សម្រាប់ឧបករណ៍ម៉ោនលើផ្ទៃតូចដែលប្រើក្នុងឧបករណ៍យួរដៃ កម្រិតបច្ចុប្បន្នដែលពាក់ព័ន្ធបំផុតប្រហែលជានៅសីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញ 70°C។ សម្រាប់គ្រឿងបរិក្ខារធំដែលមានឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅ និងម៉ាស៊ីនត្រជាក់ដោយបង្ខំ កម្រិតបច្ចុប្បន្ននៅ TA=25 ℃ អាចនឹងខិតទៅជិតស្ថានភាពជាក់ស្តែង។ សម្រាប់ឧបករណ៍មួយចំនួន ឌីសអាចគ្រប់គ្រងចរន្តកាន់តែច្រើននៅសីតុណ្ហភាពប្រសព្វអតិបរមារបស់វា លើសពីដែនកំណត់នៃកញ្ចប់។ នៅក្នុងសន្លឹកទិន្នន័យមួយចំនួន កម្រិតបច្ចុប្បន្ន "មានកំណត់" នេះ គឺជាព័ត៌មានបន្ថែមចំពោះកម្រិតបច្ចុប្បន្ន "កញ្ចប់មានកំណត់" ដែលអាចផ្តល់ឱ្យអ្នកនូវគំនិតអំពីភាពរឹងមាំនៃការស្លាប់។ ការពិចារណាស្រដៀងគ្នានេះអនុវត្តចំពោះការរំសាយថាមពលជាបន្តបន្ទាប់ ដែលមិនត្រឹមតែអាស្រ័យទៅលើសីតុណ្ហភាពប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងទាន់ពេលវេលាផងដែរ។ ស្រមៃមើលឧបករណ៍ដែលដំណើរការជាបន្តបន្ទាប់នៅ PD=4W រយៈពេល 10 វិនាទីនៅ TA=70 ℃។ អ្វីដែលបង្កើតជារយៈពេល "បន្ត" នឹងប្រែប្រួលដោយផ្អែកលើកញ្ចប់ MOSFET ដូច្នេះអ្នកនឹងចង់ប្រើគ្រោងការទប់ទល់កម្ដៅបណ្តោះអាសន្នធម្មតាពីឯកសារទិន្នន័យ ដើម្បីមើលថាតើការសាយភាយថាមពលមានរូបរាងយ៉ាងណាបន្ទាប់ពី 10 វិនាទី 100 វិនាទី ឬ 10 នាទី . ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3 មេគុណធន់ទ្រាំនឹងកម្ដៅនៃឧបករណ៍ឯកទេសនេះបន្ទាប់ពីជីពចររយៈពេល 10 វិនាទីគឺប្រហែល 0.33 ដែលមានន័យថានៅពេលដែលកញ្ចប់ឈានដល់តិត្ថិភាពកម្ដៅបន្ទាប់ពីប្រហែល 10 នាទី សមត្ថភាពបញ្ចេញកំដៅរបស់ឧបករណ៍គឺត្រឹមតែ 1.33W ជំនួសឱ្យ 4W ។ . ទោះបីជាសមត្ថភាពបញ្ចេញកំដៅរបស់ឧបករណ៍អាចឈានដល់ប្រហែល 2W ក្រោមការត្រជាក់ល្អ។

ធន់នឹងកំដៅនៃ MOSFET នៅពេលដែលជីពចរថាមពលត្រូវបានអនុវត្ត

រូបភាពទី 3 ភាពធន់ទ្រាំកំដៅនៃ MOSFET នៅពេលដែលជីពចរថាមពលត្រូវបានអនុវត្ត

តាមពិតយើងអាចបែងចែករបៀបជ្រើសរើស MOSFET ជាបួនជំហាន។

ជំហានដំបូង៖ ជ្រើសរើស N channel ឬ P channel

ជំហានដំបូងក្នុងការជ្រើសរើសឧបករណ៍ត្រឹមត្រូវសម្រាប់ការរចនារបស់អ្នកគឺការសម្រេចចិត្តថាតើត្រូវប្រើ N-channel ឬ P-channel MOSFET ។ នៅក្នុងកម្មវិធីថាមពលធម្មតា នៅពេលដែល MOSFET ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅដី ហើយបន្ទុកត្រូវបានភ្ជាប់ទៅវ៉ុលមេ MOSFET បង្កើតជាកុងតាក់ទាប។ នៅក្នុងកុងតាក់ចំហៀងទាប N-channel MOSFETs គួរតែត្រូវបានប្រើដោយសារតែការពិចារណានៃវ៉ុលដែលត្រូវការដើម្បីបិទឬបើកឧបករណ៍។ នៅពេលដែល MOSFET ត្រូវបានភ្ជាប់ទៅឡានក្រុង ហើយផ្ទុកទៅដី កុងតាក់ចំហៀងខ្ពស់ត្រូវបានប្រើ។ P-channel MOSFETs ជាធម្មតាត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅក្នុង topology នេះ ដែលវាក៏ដោយសារតែការពិចារណាទៅលើតង់ស្យុង។ ដើម្បីជ្រើសរើសឧបករណ៍ត្រឹមត្រូវសម្រាប់កម្មវិធីរបស់អ្នក អ្នកត្រូវតែកំណត់វ៉ុលដែលត្រូវការដើម្បីជំរុញឧបករណ៍ និងវិធីងាយស្រួលបំផុតដើម្បីធ្វើវាក្នុងការរចនារបស់អ្នក។ ជំហានបន្ទាប់គឺដើម្បីកំណត់កម្រិតវ៉ុលដែលត្រូវការ ឬវ៉ុលអតិបរមាដែលឧបករណ៍អាចទប់ទល់បាន។ ការវាយតម្លៃវ៉ុលកាន់តែខ្ពស់តម្លៃនៃឧបករណ៍កាន់តែខ្ពស់។ យោងតាមបទពិសោធន៍ជាក់ស្តែង វ៉ុលដែលបានវាយតម្លៃគួរតែធំជាងវ៉ុលមេ ឬវ៉ុលឡានក្រុង។ នេះនឹងផ្តល់ការការពារគ្រប់គ្រាន់ ដូច្នេះ MOSFET នឹងមិនបរាជ័យឡើយ។ នៅពេលជ្រើសរើស MOSFET វាចាំបាច់ត្រូវកំណត់វ៉ុលអតិបរិមាដែលអាចទ្រាំទ្របានពីបំពង់បង្ហូរទៅប្រភពនោះគឺ VDS អតិបរមា។ វាជាការសំខាន់ណាស់ដែលត្រូវដឹងថាវ៉ុលអតិបរិមាដែល MOSFET អាចទប់ទល់នឹងការផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាព។ អ្នករចនាត្រូវតែសាកល្បងការប្រែប្រួលវ៉ុលលើជួរសីតុណ្ហភាពប្រតិបត្តិការទាំងមូល។ វ៉ុលដែលបានវាយតម្លៃត្រូវតែមានរឹមគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីគ្របដណ្តប់ជួរបំរែបំរួលនេះ ដើម្បីធានាថាសៀគ្វីនឹងមិនបរាជ័យ។ កត្តាសុវត្ថិភាពផ្សេងទៀតដែលវិស្វករឌីហ្សាញត្រូវពិចារណារួមមាន វ៉ុលឆ្លងកាត់ដែលបង្កឡើងដោយការប្តូរអេឡិចត្រូនិច ដូចជាម៉ូទ័រ ឬប្លែងជាដើម។ វ៉ុលដែលបានវាយតម្លៃប្រែប្រួលសម្រាប់កម្មវិធីផ្សេងៗគ្នា; ជាធម្មតា 20V សម្រាប់ឧបករណ៍ចល័ត 20-30V សម្រាប់ការផ្គត់ផ្គង់ថាមពល FPGA និង 450-600V សម្រាប់កម្មវិធី 85-220VAC ។

ជំហានទី 2: កំណត់ចរន្តដែលបានវាយតម្លៃ

ជំហានទីពីរគឺជ្រើសរើសការវាយតម្លៃបច្ចុប្បន្នរបស់ MOSFET ។ អាស្រ័យលើការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធសៀគ្វីចរន្តដែលបានវាយតម្លៃនេះគួរតែជាចរន្តអតិបរមាដែលបន្ទុកអាចទប់ទល់បានគ្រប់កាលៈទេសៈទាំងអស់។ ស្រដៀងគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពវ៉ុល អ្នករចនាត្រូវតែធានាថា MOSFET ដែលបានជ្រើសរើសអាចទប់ទល់នឹងការវាយតម្លៃបច្ចុប្បន្ននេះ ទោះបីជាប្រព័ន្ធបង្កើតការកើនឡើងនាពេលបច្ចុប្បន្នក៏ដោយ។ លក្ខខណ្ឌបច្ចុប្បន្នពីរដែលត្រូវបានចាត់ទុកថាជារបៀបបន្ត និងការកើនឡើងជីពចរ។ នៅក្នុងរបៀបបន្ត MOSFET ស្ថិតនៅក្នុងស្ថានភាពស្ថិរភាព ដែលចរន្តបន្តឆ្លងកាត់ឧបករណ៍។ ការកើនឡើងជីពចរសំដៅទៅលើការកើនឡើងដ៏ធំ (ឬចរន្តកើនឡើង) ដែលហូរតាមឧបករណ៍។ នៅពេលដែលចរន្តអតិបរិមានៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះត្រូវបានកំណត់ វាគ្រាន់តែជាបញ្ហានៃការជ្រើសរើសឧបករណ៍ដែលអាចគ្រប់គ្រងចរន្តអតិបរមានេះ។ បន្ទាប់ពីជ្រើសរើសចរន្តដែលបានវាយតម្លៃ ការបាត់បង់ចរន្តក៏ត្រូវតែត្រូវបានគណនាផងដែរ។ នៅក្នុងស្ថានភាពជាក់ស្តែង MOSFET មិនមែនជាឧបករណ៍ដ៏ល្អទេ ព្រោះមានការបាត់បង់ថាមពលអគ្គិសនីកំឡុងពេលដំណើរការចរន្ត ដែលត្រូវបានគេហៅថាការបាត់បង់ចរន្ត។ MOSFET មានឥរិយាបទដូចជារេស៊ីស្តង់អថេរនៅពេល "បើក" ដែលត្រូវបានកំណត់ដោយ RDS (ON) នៃឧបករណ៍ និងផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាព។ ការបាត់បង់ថាមពលរបស់ឧបករណ៍អាចត្រូវបានគណនាដោយ Iload2×RDS(ON)។ ដោយសារភាពធន់នឹងការផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងសីតុណ្ហភាព ការបាត់បង់ថាមពលក៏នឹងផ្លាស់ប្តូរតាមសមាមាត្រផងដែរ។ តង់ស្យុង VGS ខ្ពស់ដែលអនុវត្តទៅ MOSFET នោះ RDS(ON) កាន់តែតូច។ ផ្ទុយទៅវិញ RDS (ON) នឹងខ្ពស់ជាង។ សម្រាប់អ្នករចនាប្រព័ន្ធ នេះគឺជាកន្លែងដែលការដោះដូរកើតឡើងអាស្រ័យលើវ៉ុលប្រព័ន្ធ។ សម្រាប់ការរចនាចល័ត វាងាយស្រួលជាង (និងទូទៅជាង) ក្នុងការប្រើប្រាស់តង់ស្យុងទាប ខណៈពេលដែលសម្រាប់ការរចនាឧស្សាហកម្ម វ៉ុលខ្ពស់អាចប្រើប្រាស់បាន។ ចំណាំថាភាពធន់ទ្រាំ RDS (ON) នឹងកើនឡើងបន្តិចជាមួយនឹងចរន្ត។ បំរែបំរួលនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រអគ្គិសនីផ្សេងៗនៃរេស៊ីស្តង់ RDS(ON) អាចត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងសន្លឹកទិន្នន័យបច្ចេកទេសដែលផ្តល់ដោយក្រុមហ៊ុនផលិត។ បច្ចេកវិទ្យាមានផលប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងទៅលើលក្ខណៈឧបករណ៍ ពីព្រោះបច្ចេកវិទ្យាមួយចំនួនមាននិន្នាការបង្កើន RDS(ON) នៅពេលបង្កើន VDS អតិបរមា។ សម្រាប់បច្ចេកវិទ្យាបែបនេះ ប្រសិនបើអ្នកមានបំណងកាត់បន្ថយ VDS និង RDS(ON) អ្នកត្រូវតែបង្កើនទំហំបន្ទះឈីប ដោយហេតុនេះការបង្កើនទំហំកញ្ចប់ដែលត្រូវគ្នា និងការចំណាយលើការអភិវឌ្ឍន៍ដែលពាក់ព័ន្ធ។ មានបច្ចេកវិទ្យាជាច្រើននៅក្នុងឧស្សាហកម្មដែលកំពុងព្យាយាមគ្រប់គ្រងការកើនឡើងនៃទំហំបន្ទះឈីប ដែលសំខាន់បំផុតនោះគឺបច្ចេកវិទ្យាតុល្យភាពឆានែល និងបន្ទុក។ នៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យា trench លេណដ្ឋានជ្រៅមួយត្រូវបានបង្កប់នៅក្នុង wafer ដែលជាធម្មតាត្រូវបានបម្រុងទុកសម្រាប់វ៉ុលទាប ដើម្បីកាត់បន្ថយ RDS (ON) នៅលើធន់ទ្រាំ។ ដើម្បីកាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់នៃ VDS អតិបរមានៅលើ RDS(ON) ដំណើរការជួរឈរ/etching column លូតលាស់ epitaxial ត្រូវបានប្រើក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការអភិវឌ្ឍន៍។ ឧទាហរណ៍ Fairchild Semiconductor បានបង្កើតបច្ចេកវិទ្យាមួយហៅថា SuperFET ដែលបន្ថែមជំហានផលិតបន្ថែមសម្រាប់ការកាត់បន្ថយ RDS(ON)។ ការផ្តោតសំខាន់លើ RDS(ON) គឺសំខាន់ព្រោះនៅពេលដែលវ៉ុលបំបែកនៃ MOSFET ស្តង់ដារកើនឡើង RDS(ON) កើនឡើងជានិទស្សន្ត ហើយនាំទៅរកការកើនឡើងនៃទំហំស្លាប់។ ដំណើរការ SuperFET ផ្លាស់ប្តូរទំនាក់ទំនងអិចស្ប៉ូណង់ស្យែលរវាង RDS(ON) និងទំហំ wafer ទៅជាទំនាក់ទំនងលីនេអ៊ែរ។ នៅក្នុងវិធីនេះ ឧបករណ៍ SuperFET អាចសម្រេចបាននូវ RDS (ON) ទាបដ៏ល្អក្នុងទំហំតូច សូម្បីតែមានវ៉ុលបំបែករហូតដល់ 600V ក៏ដោយ។ លទ្ធផលគឺថាទំហំ wafer អាចត្រូវបានកាត់បន្ថយរហូតដល់ 35% ។ សម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់ចុងក្រោយ នេះមានន័យថាកាត់បន្ថយទំហំកញ្ចប់យ៉ាងច្រើន។

ជំហានទីបី៖ កំណត់តម្រូវការកំដៅ

ជំហានបន្ទាប់ក្នុងការជ្រើសរើស MOSFET គឺដើម្បីគណនាតម្រូវការកំដៅនៃប្រព័ន្ធ។ អ្នករចនាត្រូវតែពិចារណាលើសេណារីយ៉ូពីរផ្សេងគ្នា សេណារីយ៉ូករណីអាក្រក់បំផុត និងសេណារីយ៉ូក្នុងពិភពពិត។ វាត្រូវបានណែនាំឱ្យប្រើលទ្ធផលគណនាករណីអាក្រក់បំផុត ពីព្រោះលទ្ធផលនេះផ្តល់នូវរឹមសុវត្ថិភាពធំជាង ហើយធានាថាប្រព័ន្ធនឹងមិនបរាជ័យឡើយ។ វាក៏មានទិន្នន័យវាស់វែងមួយចំនួនដែលត្រូវការការយកចិត្តទុកដាក់លើសន្លឹកទិន្នន័យ MOSFET; ដូចជាភាពធន់ទ្រាំកម្ដៅរវាងប្រសព្វ semiconductor នៃឧបករណ៍វេចខ្ចប់ និងបរិស្ថាន និងសីតុណ្ហភាពប្រសព្វអតិបរមា។ សីតុណ្ហភាពប្រសព្វនៃឧបករណ៍គឺស្មើនឹងសីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញអតិបរមាបូកនឹងផលិតផលនៃភាពធន់នឹងកម្ដៅ និងការសាយភាយថាមពល (សីតុណ្ហភាពប្រសព្វ = សីតុណ្ហភាពព័ទ្ធជុំវិញអតិបរមា + [ធន់ទ្រាំនឹងកម្ដៅ × ការសាយភាយថាមពល]) ។ យោងតាមសមីការនេះ ការបំភាយថាមពលអតិបរមានៃប្រព័ន្ធអាចត្រូវបានដោះស្រាយ ដែលស្មើនឹង I2 × RDS (ON) តាមនិយមន័យ។ ចាប់តាំងពីអ្នករចនាបានកំណត់ចរន្តអតិបរមាដែលនឹងឆ្លងកាត់ឧបករណ៍ RDS(ON) អាចត្រូវបានគណនានៅសីតុណ្ហភាពខុសៗគ្នា។ គួរកត់សម្គាល់ថានៅពេលដោះស្រាយជាមួយគំរូកម្ដៅសាមញ្ញ អ្នករចនាក៏ត្រូវគិតគូរអំពីសមត្ថភាពកម្ដៅនៃប្រអប់ប្រសព្វ/ឧបករណ៍ semiconductor និងករណី/បរិស្ថាន។ នេះតម្រូវឱ្យបន្ទះសៀគ្វីបោះពុម្ព និងកញ្ចប់មិនឡើងកំដៅភ្លាមៗទេ។ ការបំបែក Avalanche មានន័យថាតង់ស្យុងបញ្ច្រាសនៅលើឧបករណ៍ semiconductor លើសពីតម្លៃអតិបរមា និងបង្កើតជាវាលអគ្គីសនីដ៏រឹងមាំដើម្បីបង្កើនចរន្តនៅក្នុងឧបករណ៍។ ចរន្តនេះនឹងរលាយថាមពល បង្កើនសីតុណ្ហភាពរបស់ឧបករណ៍ និងអាចបំផ្លាញឧបករណ៍។ ក្រុមហ៊ុន Semiconductor នឹងធ្វើតេស្ដសាកល្បងលើឧបករណ៍ គណនាវ៉ុលដែលធ្លាក់ព្រិល ឬសាកល្បងភាពរឹងមាំនៃឧបករណ៍។ មានវិធីសាស្រ្តពីរសម្រាប់គណនាវ៉ុល avalanche វាយតម្លៃ; មួយគឺជាវិធីសាស្ត្រស្ថិតិ និងមួយទៀតគឺការគណនាកម្ដៅ។ ការគណនាកំដៅត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយព្រោះវាមានប្រយោជន៍ជាង។ ក្រុមហ៊ុនជាច្រើនបានផ្តល់ព័ត៌មានលម្អិតនៃការធ្វើតេស្តឧបករណ៍របស់ពួកគេ។ ឧទាហរណ៍ Fairchild Semiconductor ផ្តល់នូវ "Power MOSFET Avalanche Guidelines" (Power MOSFET Avalanche Guidelines-អាចទាញយកបានពីគេហទំព័រ Fairchild)។ ក្រៅពីការគណនាបច្ចេកវិទ្យាក៏មានឥទ្ធិពលយ៉ាងធំលើឥទ្ធិពលព្រិលធ្លាក់ផងដែរ។ ជាឧទាហរណ៍ ការកើនឡើងនៃទំហំស្លាប់បង្កើនភាពធន់ទ្រាំនឹងការធ្លាក់ព្រិល ហើយទីបំផុតបង្កើនភាពរឹងមាំរបស់ឧបករណ៍។ សម្រាប់អ្នកប្រើប្រាស់ចុងក្រោយ នេះមានន័យថាប្រើកញ្ចប់ធំជាងនៅក្នុងប្រព័ន្ធ។

ជំហានទី 4: កំណត់ដំណើរការប្តូរ

ជំហានចុងក្រោយក្នុងការជ្រើសរើស MOSFET គឺដើម្បីកំណត់ដំណើរការប្តូររបស់ MOSFET ។ មានប៉ារ៉ាម៉ែត្រជាច្រើនដែលប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការប្តូរ ប៉ុន្តែសំខាន់បំផុតគឺច្រក/បង្ហូរ ច្រក/ប្រភព និងសមត្ថភាពបង្ហូរ/ប្រភព។ capacitors ទាំងនេះបង្កើតការខាតបង់ក្នុងការប្តូរនៅក្នុងឧបករណ៍ ដោយសារតែពួកគេត្រូវបានសាករាល់ពេលដែលពួកគេប្តូរ។ ដូច្នេះល្បឿនប្តូររបស់ MOSFET ត្រូវបានកាត់បន្ថយ ហើយប្រសិទ្ធភាពឧបករណ៍ក៏ត្រូវបានកាត់បន្ថយផងដែរ។ ដើម្បីគណនាការខាតបង់សរុបនៅក្នុងឧបករណ៍កំឡុងពេលប្តូរ អ្នករចនាត្រូវតែគណនាការខាតបង់ក្នុងអំឡុងពេលបើក (Eon) និងការខាតបង់ក្នុងអំឡុងពេលបិទ (Eoff)។ ថាមពលសរុបនៃកុងតាក់ MOSFET អាចត្រូវបានបង្ហាញដោយសមីការដូចខាងក្រោមៈ Psw = (Eon + Eoff) × ប្រេកង់ប្តូរ។ ការគិតថ្លៃច្រកទ្វារ (Qgd) មានឥទ្ធិពលខ្លាំងបំផុតលើដំណើរការប្តូរ។ ដោយផ្អែកលើសារៈសំខាន់នៃការប្តូរមុខងារ បច្ចេកវិទ្យាថ្មីៗកំពុងត្រូវបានបង្កើតឡើងជានិច្ច ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានៃការប្តូរនេះ។ ការបង្កើនទំហំបន្ទះឈីប បង្កើនបន្ទុកច្រកទ្វារ; នេះបង្កើនទំហំឧបករណ៍។ ដើម្បីកាត់បន្ថយការខាតបង់នៃការផ្លាស់ប្តូរ បច្ចេកវិទ្យាថ្មីដូចជាការកត់សុីបាតឆានែលក្រាស់បានលេចចេញឡើង ក្នុងគោលបំណងកាត់បន្ថយបន្ទុកច្រកទ្វារ។ ជាឧទាហរណ៍ បច្ចេកវិទ្យាថ្មី SuperFET អាចកាត់បន្ថយការបាត់បង់ចរន្ត និងកែលម្អដំណើរការប្តូរដោយកាត់បន្ថយ RDS(ON) និង gate charge (Qg)។ នៅក្នុងវិធីនេះ MOSFETs អាចទប់ទល់នឹងតង់ស្យុងដែលមានល្បឿនលឿន (dv/dt) និងចរន្តបញ្ជូនបន្ត (di/dt) កំឡុងពេលប្តូរ ហើយថែមទាំងអាចដំណើរការដោយភាពជឿជាក់នៅប្រេកង់ប្តូរខ្ពស់។