Là điện áp ngưỡng cổng MOSFET là một giới hạn hoặc tối thiểu điện áp chuyển mạch Full-on trên mạng?

Tôi đã mua sắm một số bóng bán dẫn mosfet, cho bộ khởi động và nhận thấy các danh sách có trạng thái mosfet phù hợp với logic 5v, nhưng các bảng dữ liệu cho biết Cổng Ngưỡng là 1-2v. Các mosfet 4v, gần với 5v, bởi cùng một người bán không được quảng cáo là phù hợp.

Tôi hiểu rằng việc đặt điện áp Vss vào cổng sẽ bật mosfet, nhưng làm thế nào để nó tương tác với các điện áp khác nhau?

Vì vậy, ví dụ nếu một mosfet có phạm vi VSS là 2-3 và tôi áp dụng dải điện áp từ 0-1,2-3,3-7 cho nó, tôi cho rằng nó sẽ đi như thế này (sửa tôi nếu tôi sai):

• 0-1v - tắt
• 2-3v - với độ dẫn tỷ lệ (với 3v có tối đa).
• 3-7v - nóng / bỏng?

Điện áp ngưỡng nguồn cổng là điện áp được yêu cầu để dẫn (thường) 100 uA dòng điện vào cống. Các MOSFET khác nhau có định nghĩa khác nhau và một số thiết bị xác định điện áp ngưỡng ở mức thoát lên đến 1 mA.

Đây là một chỉ báo so sánh khá hữu ích về cách một thiết bị nhất định có thể hoạt động khi được cung cấp tín hiệu mức logic phù hợp nhưng luôn luôn tốt nhất để kiểm tra bảng dữ liệu. Điển hình bạn có thể tìm thấy điều này: -

$_{GST}$

Thông thường, điện áp định mức tối đa cho các cổng MOSFET là +/- 20V và do đó có một chút chênh lệch giữa mức độ hoạt động và mức độ thiệt hại.

Như Andy nói V _{GS (th)} , tức là điện áp nguồn ngưỡng ngưỡng tương ứng với dòng điện thấp, khi MOSFET hầu như không bật và Rds vẫn còn cao.

Từ góc độ người dùng / mua sắm, những gì bạn muốn tìm kiếm được đảm bảo (và thấp) Rds (bật) cho một V _{GS cụ} thể mà bạn dự định sử dụng trong ứng dụng của mình. Than ôi, bạn không liên kết với bất kỳ bảng dữ liệu hoặc đặt tên cho bất kỳ phần cụ thể nào trong câu hỏi của bạn, nhưng tôi khá chắc chắn rằng các Rds thấp (bật) được bảo đảm chỉ được đưa ra ở mức 4-5V cho MOSFET của bạn.

Ngoài ra, MOSFET sẽ không "đốt / đốt" ở V cao hơn _GS , miễn là bạn không vượt quá mức tối đa cho phép. Trên thực tế, tốt hơn là lái xe với V _GS cao nhất có thể để đảm bảo đầy đủ.

Ví dụ, FDD24AN06LA0_F085 MOSFET có V _{GS (th)} trong khoảng từ 1 đến 2V, nhưng dòng thoát tại thời điểm này chỉ được đảm bảo là 250 tiếtA, có lẽ quá thấp để có thể hữu ích. Mặt khác, họ hứa "rDS (ON) = 20mΩ (Loại.), VGS = 5V, ID = 36A". Vì vậy, thông thường bạn sẽ sử dụng MOSFET này với V _GS từ 5V trở lên. Ngoài ra, đối với MOSFET này, V _GS không được vượt quá 20V (hoặc dưới -20V) nếu không sẽ bị hỏng. Nhưng bất cứ điều gì trong phạm vi này là được.

Dưới đây là các bit có liên quan của biểu dữ liệu:

Đó là chi tiết như:

Không vượt quá xếp hạng:

Cũng đáng chú ý là biểu đồ của Rds (bật) so với Vss và thoát dòng:

Nói chung, các Rd thấp (bật) được hứa hẹn sẽ có một điều kiện kiểm tra khá chuyên biệt (giống như một chu kỳ nhiệm vụ nhất định). Theo nguyên tắc thông thường, tôi nhân đôi nó so với những gì đã hứa trong biểu dữ liệu.

• Đừng nhầm lẫn giữa Gate Threshold Voltage (Vth)và Gate-Source Voltage(Vgs). Vth là một thuộc tính vốn có của MOSFET trong khi Vss là đầu vào của MOSFET. Bất cứ khi nào đầu vào nhỏ hơn mức mong muốn, tức là bất cứ khi nàoVgs < Vth , MOSFET sẽ tắt. Để bật MOSFET, bạn phải áp dụng Vss> Vth.

• Vth là một cái gì đó được xác định trong quá trình chế tạo MOSFET. Tuy nhiên, do điều kiện thực tế và sự không hoàn hảo của chế tạo, bạn sẽ không bao giờ có được Vth không đổi hoàn hảo cho MOSFET. Do đó, luôn có một phạm vi của Vth. Vth của 1-2 V có nghĩa là điện áp ngưỡng của MOSFET của bạn sẽ thay đổi trong phạm vi 1-2 V.

• Vậy, VSS là gì? Vss là điện áp cổng thực tế mà bạn áp dụng cho cổng của MOSFET. Để bật MOSFET, bạn nên áp dụng Vss> Vth. Tuy nhiên, lưu ý rằng dòng thoát tối đa thay đổi theo VSS. Vì vậy, đừng nghĩ rằng bằng cách áp dụng, Vgs = Vth(min)bạn có thể mong đợi dòng thoát được đánh giá tối đa chảy qua MOSFET. Tại Vgs = Vth, MOSFET chỉ bật ON và không ở vị trí nào để cho phép dòng thoát lớn chảy qua.

• Tại sao có giới hạn tối đa cho VSS? Cổng-Nguồn điện áp có trách nhiệm hình thành một kênh bên dưới cổng. Điện trường được tạo ra bởi điện áp này là thứ kéo các electron về phía cổng, cuối cùng tạo thành kênh cho dòng điện chạy giữa nguồn và cống. Để tránh bất kỳ dòng rò nào, có một lớp cách điện mỏng - cổng oxit, bên dưới thiết bị đầu cuối cổng. Lớp SiO2 này là điều làm cho MOSFET trở nên đặc biệt (một chủ đề nằm ngoài phạm vi của cuộc thảo luận này). Điểm là, mỗi lớp điện môi / cách điện chỉ có thể chịu được lực tối đa nhất định. Ngoài ra, chất điện môi / chất cách điện bị hỏng và hoạt động như một mạch ngắn. Vì vậy, nếu bạn áp dụngVgs > Vgs(max), một điện trường cao sẽ được tạo ra sẽ tạo ra lực cao hơn những gì lớp oxit có thể xử lý. Kết quả là, lớp oxit cổng sẽ bị phá vỡ và sẽ rút ngắn các lớp mà nó được cho là cô lập. Sự phá vỡ lớp điện môi / chất cách điện tạo ra điểm nóng AKA điểm yếu trên chính lớp đó và kết quả là dòng điện bắt đầu chảy qua điểm yếu. Điều này dẫn đến hệ thống sưởi cục bộ và gia tăng dòng điện làm tăng thêm nhiệt. Chu kỳ này tiếp tục và cuối cùng dẫn đến sự tan chảy của Silicon, chất điện môi / chất cách điện và các vật liệu khác tại điểm nóng.