CHƯƠNG 3: LÝ THUYẾT VỀ MOSFET
3.3.3Các thông số quan trọng của mosfe t:
- Drain-to-Source Breakdown Voltage: đây là điện áp một chiều
lớn nhất cho phép trên cực Drain và Source. Khi tính toán thường lấy hệ số an toàn về điện áp là1.5 trở lên.
- Continuous Drain Current dòng điện một chiều liên tục lớn nhất
chảy qua mosfet, giới hạn bởi tổn hao dẫn , thường cho ở 25°C và 100°C .
- Pulsed Drain Current: Dòng điện xung lớn nhất chảy qua mosfet,
phụ thuộc vào độ rộng xung,giới hạn bởi diện tích an toàn(Safe Operating Area-SOA).
- Gate-to-Source Voltage: Điện áp điều khiển giữa cực Gate và
mosfet hoạt động xảy ra hiện tượng điện áp điều khiển bị tăng cao do ảnh hưởng của điện dung ký sinh giữa cực Drain và Gate,khi tính toán nếu thấy điện áp này tăng cao cần thêm một diode zener mắc giữa cực Gate và Souce.
- Max. Power Dissipation:Công suất tiêu tán lớn nhất trong điều
kiện làm mát tốt nhất và ở một nhiệt độ nhất định, thường cho ở 25°C , dựa vào Linear Derating Factor có thể tính ra công suất tiêu tán nhiệt ở các nhiệt độ khác. Công suất tiêu tán trên thực tế phụ thuộc chủ yếu vào dạng đóng vỏ và điều kiện làm mát, và bé hơn nhiều giá trị định mức.
Vd: Loại IRF-540N, dạng vỏ TO-220, datasheet cho Max. Power Dissipation =130W tại 25°C,nhưng trong điều kiện làm mát cánh tản nhiệt và quạt cưỡng bức tốt nhất thì thường chỉ nên lấy tối đa 50W. Tất cả các loại van khác có cùng dạng đóng vỏ này cũng không được chọn quá 50W.
- Linear Derating Factor: Hệ số suy giảm công suất toả nhiệt theo
nhiệt độ, khoảng 0.7-2.5W/°C.
- Operating Junction and Storage Temperature Range: giới hạn
nhiệt độ của lớp tiếp giáp,thường là -55 đến +175°C. Quá thang nhiệt độ này van sẽ hỏng.
- Peak Diode Recovery dv/dt: Giới hạn tốc độ tăng điện áp trên
điện dung và điện cảm ký sinh. Khi có biến thiên điện áp ,các yếu tố này sẽ tương tác, tạo ra một sđđ đủ lớn để phá hỏng các lớp tiếp giáp trong van.
- Static Drain-to-Source On-Resistance: Điện trở biểu kiến ở trạng
thái dẫn, đây là thông quyết định đến tổn hao dẫn, thông số này phụ thuộc nhiều vào điện áp chịu đựng của van và nhiệt độ lớp tiếp giáp ,tăng khi nhiệt độ lớp tiếp giáp tăng , và tăng nhanh khi điện áp định mức tăng. Có lẽ đây là lý do tại sao mosfet ít được chế tạo ở cấp điện áp trên 1000V.
- Rise Time và Fall Time: thời gian chuyển mạch của van tương
ứng từ trạng thái khoá sang trạng thái dẫn và ngược lại , được trình bày trong giản đồ dưới đây.Đây là thông số quyết định đến tổn hao chuyển mạch , là thông số quan trọng khi đánh giá chất lượng của van, khi tính toán mạch điều khiển thì Rise Time và Fall Time của xung điều khiển phải bé hơn các thông số này của van.
- Total Gate Charge: Điện tích tổng cộng của các tụ điện ký sinh
trên cực Gate tại một giá trị Uđk nhất định, thường cho ở 10V, đây chính là điện tích mà mạch điều khiển(gate driver) phải nạp hoặc xả cho các tụ này trong quá trình đóng hay mở van.Bởi vậy mà mạch điều khiển đôi khi còn được gọi là Gate charge.
Thông số này quyết định đến giá trị Ipgeak của mạch điều khiển, điện tích này càng lớn thì Ipgeak càng phải lớn để đảm bảo các tụ
này được nạp trong thời gian xác định. Thường Ipgeak trong khoảng 0.5-2A.