(813) K27

توضیحات

این قطعه یک ترانزیستور MOSFET دوبل کانال-N تقویت‌شده (Enhancement Mode)  است که برای کار با ولتاژ تا 60 ولت طراحی شده است. این قطعه دارای محافظ داخلی در برابر الکتریسیته ساکن (ESD) تا 2 کیلوولت است و در بسته‌بندی کوچک SOT-363 ارائه می‌شود. از ویژگی‌های کلیدی آن می‌توان به  مقاومت روشن (RDS(On)) بسیار پایین اشاره کرد که آن را برای کاربردهای کم‌مصرف و باتری‌خور ایده‌آل می‌کند.

قبل از توضیح وتشریح مختصات قطعهk27 لازم است بدانید این قطعه در 2مدل وبا یک شکل (پکیجSOT_363) در بازار موجود میباشد،

اولی یک ماسفت دوبلNکانال و دومی از 2ترانزیستور منفی ومثبت ساخته شده است.ماسفت دوبل Nکانال هنگام مونتاژ بر روی برد جهت ندارد وبه هر صورت روی برد نصب گردد کار میکند.

اما قطعه دومی جهت دارد ،چون از 2 ترانزیستور متفاوت ساخته شده است وتعمیر کار حتما قبل از نصب بر روی برد باید جهت مونتاژ را درست انتخاب نماید.

ویژگی‌های کلیدی قطعه K27

• مقاومت در حالت روشن (On-Resistance) بسیار پایین:

1. 3 اهم (وقتی گیت 10 ولت و جریان درین 500 میلی‌آمپر است)
2. 4 اهم (وقتی گیت 4.5 ولت و جریان درین 200 میلی‌آمپر است)

• ساخته‌شده با فناوری پیشرفته Trench** برای چگالی سلولی بالا و کاهش مقاومت.
• جریان نشتی بسیار کم در حالت خاموش.
• طراحی ویژه برای سیستم‌های مبتنی بر باتری و درایورهای رله حالت جامد (برای راه‌اندازی رله، نمایشگرها، لامپ‌ها، سولنوئیدها و حافظه‌ها).
•  محافظت شده در برابر ESD (مدل بدنی انسان) تا 2000 ولت
• بدون سرب (مطابق با دستورالعیم RoHS اتحادیه اروپا) و عاری از هالوژن (سبز).
• ولتاژ درین-سورس 60 ولت (V)
• ولتاژ گیت-سورس V ±20  ولت (V)
• جریان درین پیوسته  115 میلی‌آمپر (mA)
• جریان درین پالسی  800| میلی‌آمپر (mA) |
• توان قابل تحمل | P_D | 200 | میلی‌وات (mW)
• محدوده دمای پیوند و نگهداری  55- تا 150+درجه سانتی‌گراد (°C)
• مقاومت حرارتی پیوند به محیط  625  درجه سانتی‌گراد بر وات (°C/W)

نکته: حداکثر جریان DC توسط خود پکیج محدود شده است.

مشخصات الکتریکی(Electrical Characteristics) قطعه K27

مشخصات استاتیک:
ولتاژ آستانه گیت  بین 1 تا 2.5 ولت (معمولاً برای روشن شدن قطعه به ولتاژی بیشتر از این نیاز است).
جریان نشتی درین وقتی خاموش است و حداکثر 1 میکروآمپر (در ولتاژ 60V).
transconductance : حداقل 100 میلی‌زیمنس (که بهره جریان قطعه را نشان می‌دهد).

مشخصات دینامیک (سوئیچینگ):
بار گیت کل حداکثر 0.8 نانوکولن. (این پارامتر برای محاسبه سرعت سوئیچینگ و جریان مورد نیاز درایور مهم است).
تأخیر روشن شدن حداکثر 20 نانوثانیه.
تأخیر خاموش شدن حداکثر 40 نانوثانیه.
خازن‌های ورودی 35 پیکوفاراد.
خازن‌های خروجی  10 پیکوفاراد.

دیود داخلی (Source-Drain Diode):
ولتاژ مستقیم دیود  حداکثر 1.3 ولت (در جریان 200mA). مقدار معمول آن 0.82 ولت است.

نمودارهای مهم (Typical Characteristics Curves)
دیتاشیت شامل نمودارهایی است که رفتار قطعه در شرایط مختلف را نشان می‌دهد، از جمله:
شکل 1: مشخصات خروجی (جریان درین برحسب ولتاژ درین-سورس برای ولتاژهای گیت مختلف).
شکل 2: مشخصات انتقالی (جریان درین برحسب ولتاژ گیت-سورس).
شکل 4 و 5: تغییرات مقاومت روشنی برحسب ولتاژ گیت و دمای پیوند (که نشان می‌دهد RDS(On) با افزایش دما بدتر می‌شود).

کاربردهای پیشنهادی آیسیK27

با توجه به مشخصات، این MOSFET برای کاربردهای زیر بسیار مناسب است:

• سوییچینگ بارهای کوچک (مانند LEDها، رله‌های کوچک، سولنوئیدها).
• درایورهای سطح پایین در سیستم‌های مبتنی بر میکروکنترلر.
• مبدل‌های DC-DC در توان پایین.
• سیستم‌های قابل حمل و باتری‌خور.

تحلیل نمودار شماره 1 در دیتاشیت آیسیK27

عنوان نمودار:

“جریان درین (I_D) بر حسب ولتاژ درین-سورس (V_DS)”

نمودار چه چیزی را نشان می‌دهد؟

این نمودار رابطه بین ولتاژ اعمالی بین پایه‌های درین-سورس (V_DS) و جریان خروجی (I_D) را برای مقادیر ثابت ولتاژ گیت-سورس (V_GS) نشان می‌دهد. در واقع، این نمودار به ما می‌گوید که این ترانزیستور MOSFET در شرایط عملی مختلف چگونه جریان را از خود عبور می‌دهد.

نحوه خواندن نمودار:

محور افقی (X):ولتاژ درین-سورس (V_DS) از 0 تا 5 ولت.

محور عمودی (Y):جریان درین (I_D) از 0 تا 1.2 آمپر.

منحنی‌های مختلف: هر منحنی مربوط به یک ولتاژ گیت-سورس (V_GS) ثابت و متفاوت است (مقادیر 3V, 4V, 5V, 6V تا 10V).

تحلیل رفتار نمودار ولتاژ و جریان خروجی در آیسیK27

این نمودار دو ناحیه رفتاری کاملاً متمایز را نشان می‌دهد:

1. ناحیه خطی (Ohmic Region) یا “Triode Region”:

چه زمانی در ناحیه خطی است؟ در سمت چپ نمودار، جایی که ولتاژ V_DS کم است.

چه رفتاری در ناحیه خطی دارد؟ با افزایش V_DS، جریان I_D به سرعت و تقریباً به صورت خطی افزایش می‌یابد.

چرا اینطور است؟ در این ناحیه، کانال MOSFET کاملاً تشکیل شده و مانند یک مقاومت کنترل‌شده با ولتاژ گیت عمل می‌کند. به ازای V_GS بالاتر، مقاومت کانال (R_DS(ON)) کمتر می‌شود و در نتیجه منحنی شیب بیشتری پیدا می‌کند (جریان بیشتری برای ولتاژ یکسان عبور می‌کند).

مثال: به ازای V_GS = 10V، منحنی شیبدارترین است که نشان‌دهنده کمترین مقاومت است (مطابق با R_DS(ON) = 3Ω در دیتاشیت).

2. ناحیه اشباع (Saturation Region) یا “Active Region”:

چه زمانی در ناحیه اشباع است؟ در سمت راست نمودار، بعد از یک ولتاژ خاص (که به آن “ولتاژ پینچ-آف” می‌گویند).

چه رفتاری در ناحیه اشباع دارد؟ جریان I_D تقریباً ثابت می‌ماند و دیگر افزایش V_DS تأثیر چندانی بر آن ندارد. جریان در این ناحیه عمدتاً توسط ولتاژ گیت (V_GS) کنترل می‌شود.

چرا اینطور است؟ کانال در سمت درین “فشرده” (Pinch-off) می‌شود. افزایش بیشتر V_DS، فقط این نقطه پینچ-آف را به سمت سورس گسترش می‌دهد، اما طول کانال رسانا تغییری نمی‌کند، در نتیجه جریان ثابت می‌ماند.

کاربرد: از این ناحیه در مدارهای تقویت‌کننده استفاده می‌شود.

نکات کلیدی و کاربردی نمودار ولتاژ و جریان خروجی در آیسیK27

1. ولتاژ گیت، کلید کنترل است: برای عبور جریان بیشتر، به ولتاژ گیت بالاتری نیاز دارید. به ازای V_GS=3V، حداکثر جریان به حدود 0.15A می‌رسد، در حالی که با V_GS=10V، این جریان به راحتی از 1A عبور می‌کند.

2. ناحیه سوییچینگ: وقتی از MOSFET به عنوان یک سوییچ استفاده می‌کنید، هدف این است که آن را یا کاملاً در **ناحیه خطی** (مقاومت بسیار پایین، مانند یک سیم بسته) یا کاملاً **خاموش** (ناحیه قطع) قرار دهید. برای سوییچ کردن یک بار، باید V_GS را به اندازه‌ای بالا ببرید که MOSFET در ناحیه خطی عمل کند (مثلاً V_GS=10V).

3. تأثیر V_DS روی جریان در حالت اشباع: در ناحیه اشباع، می‌بینید که با افزایش V_DS، جریان کمی افزایش می‌یابد (منحنی‌ها کاملاً افقی نیستند). این به دلیل “مدولاسیون طول کانال” است که یک اثر فیزیکی طبیعی در MOSFETهاست.

این نمودار به طراح کمک می‌کند تا:

•  بداند برای عبور یک جریان خاص، به چه ولتاژ گیتی نیاز دارد.
• متوجه شود که MOSFET در کدام ناحیه کار می‌کند (سوییچینگ یا تقویت).
• عملکرد کلی ترانزیستور را در محدوده عملیاتی آن درک کند.

جمع‌بندی

ما سعی کردیم در این مطلب به بررسی و تحلیل اطلاعات در دیتاشیت آیسیk27 بپردازیم و به شما کمک کنیم تا بتوانید از این فایل اطلاعات کاربردی موردنیازتان را استخراج نمایید. در صورتی که نیاز به اطلاعات بیشتری داشتید و یا سوال خاص برای شما پیش آمده است، می‌‌توانید در قسمت نظرات سوالات خود را مطرح نمایید.

برای دانلود فایل پی دی اف K27 کلیک کنید.

بازدیدها: 23