La parte más importante de la simulación de un controlador MOSFET es lo que no tiene en el esquema: los 5 nanoHenries en cada uno de GND, VDD y VOUT. Además, debe incluir 1,000pF (capacidad de agotamiento de la fuente de alimentación de un pozo) por AMP de la potencia de la unidad de salida.
Con las inductancias de los pines y la capacitancia del chip, ha capturado el hundimiento potencialmente destructivo en el VDD del chip y el rebote de ese VDD en el chip unos pocos nanosegundos más tarde.
Las inductancias pueden variar desde 5nH (5mm bondwire / leadframe / PCBtrace / PCBvias) a 20nH para uso DIP en sockets.
Además, los circuitos de entrada de los controladores de potencia variarán según la casa de diseño de semiconductores y las bases que se utilizan. La histéresis de entrada es sospechosa. La capacidad de rechazar el colapso de VDD (una causa de la oscilación de PowerDriver) es sospechosa. El retardo de propagación variará 5: 1 en función de la tasa de giro de entrada y la variación de voltaje de entrada total. El retardo de propagación variará otro 5: 1 en función de VDD y Cload y las temperaturas y la inductancia del pin.
Sólo algunos pensamientos.
Pautas para la operación segura de los controladores de potencia
Estos controladores de alimentación utilizan grandes MOSFETS internos como los transistores de salida; estos MOSFETS tienen un área de compuerta grande y requieren una cantidad grande de carga para encender y apagar; los circuitos utilizan amplificadores de onchip y cadenas de inversores para proporcionar esta carga; en una operación de conmutación rápida (nanosegundos bajos), la carga proviene principalmente de la capacitancia de la unión de un pozo y un chip; las inductancias impiden que una gran cantidad de carga llegue desde el chip, durante los primeros nanosegundos de la carga de la puerta de salida fet; esta demanda de carga provoca un COLAPSO DE FERROCARRIL que perjudica el tiempo de conmutación; después del colapso del riel, los rieles onchip suenan hacia afuera, posiblemente mucho más allá del índice de ruptura de DC;
**To be safe, always have some load capacity attached,
so the Rout+Cload serves to dampen the ringing.**
He visto una frecuencia de llamada tan baja como 10MHz (período de 100 nanosegundos) para controladores de potencia de tamaño de 6 amperios y más. He visto una frecuencia de llamada de hasta 100MHz para los controladores de potencia de tamaño 1Amp y más pequeños. La inductancia del paquete, las tomas de corriente, la inductancia de PCB (vías, trazas, planos) y la inductancia de la tapa de derivación, toda la materia. También importa el VDD, que afecta a la capacidad de almacenamiento de carga de onchip well_substrate.