บน 05/10/2024 315

หลักการและแอพพลิเคชั่นการออกแบบ BSS138 MOSFET

บทความนี้นำเสนอข้อมูลเฉพาะของ BSS138 MOSFET สำรวจลักษณะแอปพลิเคชันและการพิจารณาที่จำเป็นเมื่อปรับใช้ในการออกแบบวงจรจากการทำความเข้าใจคุณสมบัติพื้นฐานไปจนถึงการตรวจสอบแอปพลิเคชันและทางเลือกที่ใช้งานได้จริงการอภิปรายให้ภาพรวมที่ครอบคลุมซึ่งช่วยให้คุณเพิ่มประสิทธิภาพโครงการอิเล็กทรอนิกส์เพื่อประสิทธิภาพและความเข้ากันได้ที่เพิ่มขึ้น

แคตตาล็อก

ทำความเข้าใจกับ BSS138 MOSFET

ที่ BSS138 เป็นของตระกูล N-channel Mosfets ที่มีชื่อเสียงในด้านความต้านทานต่ำ 3.5 โอห์มและความจุอินพุต 40 pfMOSFET เฉพาะนี้ได้รับการปรับแต่งสำหรับการดำเนินการระดับลอจิกภายในแพ็คเกจอุปกรณ์พื้นผิว (SMD)ความสามารถในการเปลี่ยนสวิตช์ในเพียง 20 ns BSS138 เป็นแบบที่เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันความเร็วสูงและแรงดันไฟฟ้าต่ำการใช้งานครอบคลุมอุปกรณ์พกพาต่างๆเช่นโทรศัพท์มือถือซึ่งมีประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพชัดเจน

MOSFET มีแรงดันไฟฟ้าต่ำที่ 0.5V เพิ่มประสิทธิภาพในวงจรจำนวนมากBSS138 สามารถจัดการกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องของ 200mA และกระแสสูงสุดสูงสุดถึง 1aเกินขีด จำกัด เหล่านี้ความเสี่ยงที่สร้างความเสียหายให้กับองค์ประกอบซึ่งเป็นปัจจัยที่ต้องให้ความสนใจอย่างรอบคอบBSS138 ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในงานขนาดเล็กอย่างไรก็ตามข้อ จำกัด ในการพิจารณาการจัดการที่ดีในปัจจุบันในแอปพลิเคชันที่มีภาระที่สูงขึ้นสำหรับตัวอย่างที่ใช้งานได้จริงเมื่อประกอบอุปกรณ์ที่ จำกัด พลังงานจะต้องตระหนักถึงข้อ จำกัด เหล่านี้เพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวของวงจรที่อาจเกิดขึ้น

ทางเลือกและเทียบเท่า

- 2N7000

- 2N7002

- NTR4003

- FDC558

- FDC666

- BS170

- IRF3205

- IRF540N

- IRF1010E

- 2N7000

- BS170N

- FDN358P

- BSS84

การกำหนดค่าพินของ BSS138 MOSFET

แหล่งที่มา (พิน 1)

เทอร์มินัลนี้ทำหน้าที่เป็นจุดออกสำหรับกระแสที่ไหลผ่าน MOSFETการจัดการปัจจุบันที่เทอร์มินัลนี้ดีสำหรับประสิทธิภาพของวงจรที่ดีที่สุดหลายคนมักจะมุ่งเน้นไปที่การลดความต้านทานในการเชื่อมต่อแหล่งที่มาซึ่งเป็นความพยายามที่ให้รางวัลในแอปพลิเคชันความถี่สูงที่ทุก milliohm นับการไหลในปัจจุบันที่มีประสิทธิภาพสามารถนำไปสู่การเพิ่มประสิทธิภาพของประสิทธิภาพ แต่ยังเพิ่มความพึงพอใจจากการบรรลุกลเม็ดเด็ดพราย

ประตู (พิน 2)

เทอร์มินัลนี้จะปรับการเชื่อมต่อระหว่างแหล่งกำเนิดและท่อระบายน้ำซึ่งควบคุมการมีอคติของ MOSFETความเร็วที่สวิตช์เกตส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมรายละเอียดที่ไม่เพียงส่งผลกระทบต่อการวิเคราะห์ประสิทธิภาพ แต่ยังภูมิใจในการสร้างวงจรปฏิบัติการอย่างราบรื่นGate Capacitance เป็นปัจจัยสำคัญในการมอดูเลตนี้โดยมีความหมายสำหรับการสลับเวลาและความแม่นยำของแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการปรับเปลี่ยนที่ละเอียดอ่อนและการปรับจูน

ท่อระบายน้ำ (พิน 3)

ปัจจุบันเข้าสู่เทอร์มินัลนี้และความสามารถของท่อระบายน้ำในการจัดการการไหลเข้านี้เป็นตัวกำหนดความสามารถในการทำงานของ MOSFETสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการปกป้องความเครียดจากความร้อนการฝึกฝนที่มักเกี่ยวข้องกับเทคนิคการจัดการความร้อนเช่นการระบายความร้อนและการจัดวาง PCB ที่เหมาะสมความพึงพอใจที่ได้มาจากท่อระบายน้ำที่เย็นและมีประสิทธิภาพไม่ได้เป็นเพียงแค่เทคนิคการเห็นการออกแบบทนต่อระดับพลังงานที่สูงขึ้นโดยไม่มีการย่อยสลายทำให้เกิดความสำเร็จ

ข้อมูลจำเพาะของ BSS138 MOSFET

ข้อมูลจำเพาะ	ค่า
พิมพ์	ระดับตรรกะ N-channel Mosfet
ความต้านทานต่อรัฐ	3.5 โอห์ม
กระแสท่อระบายน้ำอย่างต่อเนื่อง (ID)	200 Ma
แรงดันไฟฟ้า-แหล่งกำเนิด (VDS)	50 V
แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ขั้นต่ำ (VGS)	0.5 V
แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์สูงสุด (VGS)	1.5 V
เปิดเวลา	20 ns
ปิดเวลา	20 ns
บรรจุุภัณฑ์	SOT23 SMD
แรงดันไฟฟ้า-แหล่งกำเนิด (VDSs)	50 V
แรงดันไฟฟ้าประตู (VGSS)	± 20 V
กระแสท่อระบายน้ำอย่างต่อเนื่อง (id) ที่ t = 25 ° C	0.22 a
กระแสท่อระบายน้ำพัลซิ่ง	0.88 a
การกระจายพลังงานสูงสุด	300 เมกะวัตต์
ช่วงการทำงานและอุณหภูมิการจัดเก็บ	-55 ° C ถึง +150 ° C
อุณหภูมิตะกั่วสูงสุดสำหรับการบัดกรี	300 ° C
ความต้านทานความร้อน	350 ° C/W
ความจุอินพุต	27 pf
ความจุเอาท์พุท	13 pf
ความจุการถ่ายโอนย้อนกลับ	6 pf
ความต้านทานประตู	9 โอห์ม

ไดอะแกรมวงจร Mosfet BSS138

การรวม BSS138 MOSFET เป็นตัวเปลี่ยนระดับสองทิศทางเกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่ออย่างระมัดระวังกับทั้งแรงดันไฟฟ้าต่ำ (3.3V) และด้านแรงดันไฟฟ้าสูง (5V)ประตูของ MOSFET เชื่อมต่อกับแหล่งจ่าย 3.3V ลิงก์แหล่งที่มาของมันไปยังบัสแรงดันต่ำและท่อระบายน้ำเชื่อมโยงกับบัสแรงดันสูงการตั้งค่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการขยับตรรกะแบบสองทิศทางที่ราบรื่นทำให้อุปกรณ์ที่มีแรงดันไฟฟ้าแตกต่างกันจำเป็นต้องสื่อสารอย่างปลอดภัย

รัฐสแตนด์บาย

หากไม่มีสัญญาณอินพุตเอาต์พุตจะยังคงสูงที่ 3.3V หรือ 5V ซึ่งยึดถือผ่านตัวต้านทาน R1 และ R2MOSFET อยู่ในสถานะปิด (0V VGS)การกำหนดค่าเริ่มต้นนี้ช่วยลดการใช้พลังงานที่ไม่จำเป็นและรักษาเสถียรภาพของวงจรการเลือกค่าตัวต้านทานที่เหมาะสมนั้นจำเป็นสำหรับประสิทธิภาพสแตนด์บายที่เสถียร

ด้านแรงดันต่ำดึงต่ำ

การลดด้านแรงดันไฟฟ้าต่ำเป็น 0V จะเปิดใช้งาน MOSFET ทำให้เกิดสัญญาณเอาต์พุตต่ำที่ด้านแรงดันไฟฟ้าสูงการเปลี่ยนแปลงนี้ใช้สำหรับโปรโตคอลการสื่อสารที่ต้องการการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวและการส่งข้อมูลความเร็วสูงในการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าผสม

ด้านแรงดันสูงดึงต่ำ

การลดแรงดันไฟฟ้าที่ด้านแรงดันสูงจะเปิด MOSFET เปิดสร้างสัญญาณระดับต่ำที่ตรงกันทั้งสองด้านการเปลี่ยนแบบสองทิศทางนี้ช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นและการทำงานของระบบการเพิ่มแอตทริบิวต์การสลับของ MOSFET สามารถยกระดับความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของระบบต่อไปโดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอพพลิเคชั่นที่ต้องการการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำจากการสังเกตที่ครอบคลุมเหล่านี้เป็นที่ชัดเจนว่าระดับตรรกะแบบสองทิศทางการเปลี่ยนแปลงไม่เพียง แต่เชื่อมโยงแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน แต่ยังเสริมสร้างกระบวนการสื่อสารเพื่อให้มั่นใจทั้งความสมบูรณ์และความยืดหยุ่น

แอปพลิเคชัน BSS138 MOSFET

แรงดันไฟฟ้าต่ำ/วงจรปัจจุบัน

BSS138 ได้รับชื่อเสียงในแรงดันไฟฟ้าต่ำและแอพพลิเคชั่นปัจจุบันต่ำเนื่องจากมีลักษณะทางไฟฟ้าที่น่ายกย่องแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ต่ำช่วยให้สามารถเปิดใช้งานได้ที่แรงดันไฟฟ้าน้อยที่สุดทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาคุณภาพนี้มีความเกี่ยวข้องมากขึ้นเรื่อย ๆ ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ร่วมสมัยซึ่งขับเคลื่อนด้วยความต้องการเร่งด่วนเพื่อประสิทธิภาพการใช้พลังงานในฐานะที่เป็นแนวโน้มที่จะมีความก้าวหน้าขนาดเล็กส่วนประกอบเช่น BSS138 สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่แรงดันไฟฟ้าลดลงมีบทบาทในการยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่และทำให้การออกแบบอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดมากขึ้น

ตัวเปลี่ยนระดับตรรกะแบบสองทิศทาง

การใช้งานหนึ่งครั้งสำหรับ BSS138 อยู่ในตัวเปลี่ยนระดับตรรกะแบบสองทิศทางอุปกรณ์เหล่านี้มีประโยชน์ในการสร้างความมั่นใจในการสื่อสารที่ราบรื่นระหว่างระบบที่แตกต่างกันในระดับแรงดันไฟฟ้าที่หลากหลายคุณสมบัติดังกล่าวมีค่ายิ่งในการตั้งค่าที่ซับซ้อนซึ่งไมโครคอนโทรลเลอร์หรือเซ็นเซอร์หลายตัวที่มีข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้าที่หลากหลายจะต้องรวมเข้าด้วยกันอย่างราบรื่นประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ของ BSS138 รักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและการทำงานของระบบอิเล็กทรอนิกส์แอปพลิเคชันนี้มักจะเห็นได้ในโครงการไมโครคอนโทรลเลอร์ที่การรวมเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงจำเป็นต้องมีการจับคู่ระดับแรงดันไฟฟ้าสำหรับการสื่อสารที่เหมาะสม

ตัวแปลง DC-DC

BSS138 พิสูจน์ให้เห็นถึงความสำคัญในการออกแบบตัวแปลง DC-DC โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่ต้องมีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพตัวแปลงเหล่านี้เป็นศูนย์กลางทั้งในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคและระบบอุตสาหกรรมซึ่งจำเป็นต้องมีความเสถียรของแรงดันเอาต์พุตจากอินพุตที่ไม่เสถียรเนื่องจากความต้านทานต่อรัฐต่ำ BSS138 ลดการสูญเสียการนำไฟฟ้าซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการแปลงประสิทธิภาพดังกล่าวเป็นสิ่งที่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่ไวต่อพลังงานเช่นระบบพลังงานทดแทนและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาที่อายุการใช้งานแบตเตอรี่และการอนุรักษ์พลังงานส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพ

ความต้านทานสถานะต่ำ

ในสถานการณ์ที่เรียกร้องความต้านทานในรัฐน้อยที่สุด BSS138 MOSFET โดดเด่นคุณลักษณะนี้ช่วยลดการกระจายพลังงานปรับปรุงการจัดการความร้อนและประสิทธิภาพของอุปกรณ์โดยรวมใช้แหล่งจ่ายไฟสลับเป็นตัวอย่างที่นี่ความต้านทานในสถานะต่ำช่วยให้มั่นใจได้ว่าการถ่ายโอนพลังงานที่มีประสิทธิภาพและการสร้างความร้อนน้อยที่สุดเพิ่มความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานที่ยาวนานของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ประสิทธิภาพความร้อนที่เพิ่มขึ้นยังทำให้ BSS138 เหมาะสำหรับการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความหนาแน่นสูงและขนาดกะทัดรัดซึ่งจำเป็นต้องมีการจัดการการกระจายความร้อน

ระบบการจัดการอิเล็กทรอนิกส์และการจัดการพลังงาน

ในโดเมนที่ขยายตัวของ e-mobility BSS138 ใช้ในยานพาหนะไฟฟ้าและนวัตกรรม e-mobility อื่น ๆการจัดการพลังงานที่มีประสิทธิภาพใช้สำหรับประสิทธิภาพความปลอดภัยและความทนทานของระบบเหล่านี้ลักษณะของ BSS138 สนับสนุนข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับการสูญเสียพลังงานต่ำและความน่าเชื่อถือสูงในการกระจายพลังงานและวงจรการจัดการภายในยานพาหนะไฟฟ้าMOSFET นี้มีค่าเท่ากันในระบบพลังงานหมุนเวียนซึ่งการแปลงพลังงานและการจัดการที่มีความสามารถมีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพและความยั่งยืนของระบบเมื่อเทคโนโลยีเหล่านี้คืบหน้าส่วนประกอบเช่น BSS138 จะยังคงขับเคลื่อนการพัฒนาของพวกเขาต่อไป

PDF แผ่นข้อมูล

ข้อมูล BSS138:

bss138 datasheet.pdf