Mustoqil ishi Mavzu

Elektr energiyasini yo'qotishning asosiy sabablari
MOSFET-da quvvat yo'qotish ikki manbadan kelib chiqadi. Har bir MOSFETda qarshilik ko'rsatuvchi element mavjud, shuning uchun u quvvatni tarqatadi, chunki oqim qurilmada o'tkaziladi. Rezistiv parametr qarshilik yoki R _{DS (ON)} sifatida tavsiflanadi . Ushbu o'tkazuvchanlik yo'qotishlari MOSFET o'lchamiga teskari proportsionaldir; kommutatsiya tranzistorining kattaroqligi, uning R _{DS (ON)} va shuning uchun uning o'tkazuvchanligini yo'qotishning pastligi .Quvvatni yo'qotishning boshqa manbai - bu yo'qotishlarni almashtirish. MOSFET yoqilganda va o'chirilganda uning ichki parazitik sig'imi saqlanib qoladi va keyinchalik har bir o'tish paytida energiya tarqaladi. Yo'qotishlar kommutatsiya chastotasi va parazitik sig'imlarning qiymatlari bilan mutanosibdir. MOSFETning fizik kattaligi oshgani sayin uning sig'imi ham oshadi; Shunday qilib, MOSFET hajmini oshirish kommutatsiya yo'qotilishini ham oshiradi.
Ushbu quvvatni yo'qotish manbalari elektr ta'minoti dizaynerlari uchun katta qiyinchilik tug'diradi. Kattaroq MOSFET qarshilikka nisbatan kamroq ta'sir ko'rsatsa-da, natijada o'tkazuvchanlikning pastligi - uning kattaroq maydoni parazitik sig'im va kommutatsiya yo'qotilishini kuchaytiradi. Ko'pgina hollarda, o'tkazuvchanlikni yo'qotishini kamaytirish uchun kattaroq MOSFET-ga o'tish kommutatsiya yo'qotishining shunchalik ko'payishiga olib keladi, chunki u o'tkazuvchanlikni yo'qotish tejamkorligidan ustundir. Dizaynerlar odatda ma'lum bir dastur uchun o'tkazuvchan va kommutatsiya yo'qotishlari o'rtasidagi muvozanatga erishishga harakat qilishadi.
MOSFET diskret kommutatsiyasining ko'plab ishlab chiqaruvchilari vertikal xandaq jarayonini qo'llaydilar, bu erda MOSFET manbasi kremniyning yuqori qismida, drenaj pastki qismida joylashgan va oqim qurilmadan vertikal ravishda oqadi (shu sababli, shuning uchun mis yorlig'i quvvat to'plami odatda drenaj potentsialida).
Xandaq MOSFETlari odatda nisbatan past qarshilikka ega, ammo eshik, drenaj va manba o'rtasida yuqori parazitik sig'imlarni namoyish etadi. Bozordagi boshqa MOSFETlar boshqacha yondashuvni qo'llaydilar, bu esa manba va drenajni kremniyning tepasiga joylashtiruvchi, oqim struktura bo'ylab gorizontal ravishda oqadigan lateral MOSFET arxitekturasidan foydalanadi. Ushbu past zichlikdagi MOSFETlar o'rtacha qarshilik darajalarini nisbatan past parazitik sig'imlarni birlashtiradi.
Xandaq yoki lateral arxitekturadan foydalanadigan MOSFET-larda qarshilik va sig'im o'rtasida aniq bog'liqlik mavjud. Shuni esda tutish kerakki, har bir birlik uchun sig'im bilan solishtirganda birlik maydoniga R _{DS (ON)} nisbati har biri uchun farq qiladi va har bir yondashuv alohida afzalliklarni beradi.
MOSFET xandaqlari nisbatan past R _{DS (ON) ni} namoyish qilganligi sababli , dizaynerlar kattaroq tranzistor yordamida kommutatsiya yo'qotishlarining ko'payishini qoplashlari mumkin. Shu bilan birga, lateral arxitektura yordamida MOSFET-dagi ma'lum bir qarshilik uchun yo'qotishlarni almashtirish taqqoslanadigan MOSFET xandagi tomonidan namoyish etilganlarning yarmidan kam bo'lishi mumkin va bu ularning yuqori qarshilikka olib keladigan yuqori o'tkazuvchanlik yo'qotishlarini qoplashga imkon beradi.

Shakl 1. Birlamchi kalitning soddalashtirilgan o'zgaruvchan tok sig'imi modeli
Kommutatsiyaning yo'qolishiga ikkita omil yordam beradi: yoqilishni yo'qotish ( 1- rasmga qarang ) yoki drenaj manbai quvvatini zaryad qilish uchun sarflanadigan energiya (shuningdek, chiqish quvvati, C _oss deb ham ataladi ); va krossoverni yo'qotish, yoki yoqish va o'chirish o'tish paytida yo'qolgan energiya. Ushbu ikkala omil ham quyi darajadagi dasturlarda tobora muhim rol o'ynaydi.
R _{DS (ON)} tufayli quvvat yo'qotilishi asosiy tepalik oqimi bilan mutanosibdir. Xandaq jarayonidan foydalangan holda alohida echimlar ularning nisbatan yuqori kommutatsiya yo'qotishlarini past o'tkazuvchan yo'qotishlar bilan muvozanatlashga harakat qiladi. Ammo past quvvat darajalarida ushbu yondashuvdan keyin dizaynlar uchun maksimal o'tish chastotasi cheklangan.
Drenaj manbai sig'imi (C _oss ) barcha MOSFET-larda mavjud. Har bir davrda C _oslarda saqlanadigan energiya MOSFETda tarqaladi, ammo tarqalgan energiya miqdori MOSFET tuzilishiga qarab juda xilma-xil bo'lishi mumkin. Yanal MOSFETlar C _oss-ni namoyish etadi , bu xandaq qurilmalarida topilganidan ancha past.