Mosfet - რა არის ეს? კონსტრუქციული და ტექნოლოგიური თვისებები

ამ სტატიაში თქვენ შეიტყობთ ამ ელემენტს როგორც MOSFET. რომ არის, თუ რა თვისებები, რომელიც გამოიყენება თანამედროვე ელექტრონიკის, განხილული იქნება ქვემოთ. შეგიძლიათ ორი სახის ძალა ტრანზისტორები - MOSFET და IGBT. ისინი გამოიყენება pulsed მაღალი დენის გარდამქმნელები - გადამყვანები, დენის წყაროები. ეს უნდა განიხილოს ყველა თვისებები ამ ელემენტებს.

ძირითადი ინფორმაცია

აღსანიშნავია, რომ IGBT და MOSFET ტრანზისტორი შეუძლია მისცეს ძალიან მაღალი ძალა დატვირთვა. ყველა ამ მოწყობილობის, როგორც ჩანს, ძალიან მცირე ზომის. ეფექტურობა აღემატება ტრანზისტორი ღირებულების 95%. In MOSFET და IGBT ერთი რამ აქვთ საერთო - მათ აქვთ ჟალუზებით იზოლირებული, შედეგი - დაკავშირებული კონტროლის პარამეტრებს. უარყოფითი ტემპერატურის კოეფიციენტი ეს მოწყობილობა, რომელიც საშუალებას ასეთი ტრანზისტორი უნდა იყოს გამძლეობით მოკლე სქემები. თარიღი mosfety ნორმალიზებული ღირებულება დროს overload მიერ წარმოებული თითქმის ყველა კომპანია.

დრაივერები მართვა

მას შემდეგ, რაც არ არსებობს მიმდინარე კონტროლის ჩართვა, სტატიკური რეჟიმი, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ სტანდარტული სქემა. რაც უფრო გრძნობა, გამოიყენოს სპეციალური მძღოლი - ინტეგრირებული ჩართვა. ბევრი კომპანია აწარმოებს მოწყობილობა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ მართოთ ერთი ძალა ტრანზისტორი, ასევე ხიდები და ნახევარი მილის (სამფაზიანი და ორი ეტაპი). მათ შეუძლიათ შეასრულონ სხვადასხვა მხარდაჭერა ფუნქციები - დაიცვას წინააღმდეგ overcurrent ან მოკლე ჩართვა, ისევე როგორც დიდი ძაბვის ვარდნა MOSFET მძღოლი ჩართვა. რა სახის ჩართვა იქნება განხილული უფრო დეტალურად ქვემოთ. უნდა აღინიშნოს, რომ ძაბვის ვარდნა მასშტაბით ძალა ტრანზისტორი კონტროლის ჩართვა - ეს არის ძალიან საშიში მოვლენაა. ძლიერი mosfety შეიძლება შეიცვალოს სხვა ოპერაციული რეჟიმი (ხაზოვანი), ისე, რომ ვერ. Crystal ტრანზისტორი overheats და წვავს out.

ბრალი რეჟიმი

მთავარი დამხმარე ფუნქცია მძღოლებს - ის overcurrent დაცვა. აუცილებელია ყურადღებით დავაკვირდებით ძალა ტრანზისტორი მუშაობა ერთი რეჟიმები - მოკლე ჩართვა. Overcurrent შეიძლება მოხდეს რაიმე მიზეზის გამო, მაგრამ ყველაზე გავრცელებული - ჩართვა დატვირთვის ან სხეულზე. ამიტომ, თქვენ უნდა სათანადოდ განხორციელება მართვის mosfetami.

გადატვირთვა ხდება იმის გამო, გარკვეული თვისებები ჩართვა. შეგიძლიათ გარდამავალ პროცესს და კლების საპირისპირო აღდგენა მიმდინარე ნახევარგამტარული დიოდი ერთ-ერთი იარაღის ტრანზისტორი. მოცილება ასეთი გადატვირთვისაგან ხდება მიკროსქემის დიზაინი მეთოდი. მეორადი ჯაჭვის ფორმირების გზას (snubbers), ხორციელდება resistor შერჩევა კარიბჭე კონტროლის ჩართვა იზოლირებულია მაღალი ძაბვის და მიმდინარე საბურავი.

როგორც ტრანზისტორი თურმე, როდესაც ბრალი ხდება დატვირთვის

როდესაც ბრალი ხდება დატვირთვა, მიმდინარე წელს კოლექციონერი circuit შემოიფარგლება ძაბვის კარიბჭე, და transconductance მახასიათებლები ტრანზისტორი. მიწოდების circuit ამით გარკვეული მოცულობა, ისე შიდა წინააღმდეგობის წყარო თავად არ მოახდინოს მისი გავლენა მოკლე ჩართვა მიმდინარე. მას შემდეგ, რაც შეცვლა ხდება, რომ ტრანზისტორი არსებული შესაძლებლობების თანდათან იწყებს მოხდეს, რადგან არ არის პარაზიტული inductance კოლექციონერი ჩართვა. ეს ფაქტი იმ მიზეზით, რომ ძაბვის Dip.

ცრუ დადებითი

მას შემდეგ, რაც გარდამავალი დასრულდა, ძალა ტრანზისტორი სრულად ძაბვა. ეს გამოიწვევს იმ ფაქტს, რომ ყველაზე მეტად ძალა იქნება გაიფანტა ნახევარგამტარების ბროლის. შეიძლება ითქვას, რომ მოკლე ჩართვა რეჟიმი დარწმუნებულია, რომ უნდა შეწყდეს შემდეგ გარკვეული პერიოდის განმავლობაში. ეს უნდა იყოს საკმარისი აღმოფხვრა ყალბი სიგნალიზაცია. როგორც წესი, დრო არის დიაპაზონი 1 ... 10 microseconds. ტრანზისტორი მახასიათებლები უნდა იყოს ისეთი, რომ გაუძლოს დატვირთვას მარტივად.

ჩატვირთვა მოკლე ჩართვა როცა ტრანზისტორი

ანალოგიურად, იმ შემთხვევაში, ზემოთ განხილული, მიმდინარე შეზღუდულია მახასიათებლები ტრანზისტორი. იგი იზრდება კურსით, რომელიც განისაზღვრება inductance (მაწანწალა). სანამ მიმდინარე აღწევს მუდმივი წონასწორული მნიშვნელობა, კოლექციონერი ძაბვის გაიზრდება. კარიბჭე ძაბვის გაზრდილი Miller ეფექტი.

მიმდინარე at კოლექციონერი იზრდება, და ეს შეიძლება მნიშვნელოვნად აღემატება წონასწორული ღირებულება. ეს არის ამ რეჟიმში მიეწოდებათ არა მხოლოდ, რომ არხის MOSFET გამორთული, არამედ ის, რომ ძაბვის ლიმიტი.

ძაბვის მიმართა კარიბჭე ტრანზისტორი დამოკიდებულია პირდაპირ მოკლე ჩართვა მიმდინარე. მაგრამ შემცირება კარიბჭე ძაბვის ნახევარგამტარული ელემენტი საკმაოდ საინტერესო სურათს. ინტენსივობა ძაბვის გაიზარდა და როგორც შედეგი, ჩატარების ზარალი გაიზარდა. სტაბილურობა მოკლე ჩართვა ტრანზისტორი არის მჭიდროდ დაკავშირებული steepness თვისებების.

RS და მიმდინარე გაძლიერება ფაქტორი

უმაღლესი CG in mosfetov მიმდინარე, ქვედა ინტენსივობა ძაბვის. ისინი ასევე შეუძლია გაუძლოს მოკლე დროში გადატვირთვა. მეორეს მხრივ, ნახევარგამტარები, რომელიც უფრო მდგრადია მოკლე სქემები აქვს ძალიან მაღალი ინტენსივობა ძაბვის. დანაკარგების ასევე ძალიან მნიშვნელოვანი.

უფრო დიდი მაქსიმალური ღირებულების მოკლე ჩართვა მიმდინარე აქვს pioneer MOSFET ვიდრე უბრალო ბიპოლარული ტრანზისტორი. როგორც წესი, ეს არის ათჯერ ნომინალური მიმდინარე ღირებულება (იმ პირობით, რომ კარიბჭე ძაბვის დასაშვები). ყველაზე მწარმოებლები (ევროპული და აზიური) აწარმოებს ტრანზისტორი, რომელსაც შეუძლია გაუძლოს ასეთი იტვირთება და არ არის დაზიანებული.

Driver გადატვირთვისაგან დაცვა ზედა მკლავი

არსებობს სხვადასხვა მეთოდები გადატვირთვისაგან მოგზაურობა ელემენტებს. მოცემული ანალიზის დახმარებით მძღოლები სხვადასხვა მწარმოებლები შეუძლია განახორციელოს რაიმე დამცავი ფუნქციები, ყველაზე ეფექტური გზით. თუ გადატვირთვა აუცილებელია შემცირდეს კარიბჭე ძაბვის. ამ შემთხვევაში, აღიარება გადაუდებელი ოპერაცია დრო იზრდება.

ეს შედეგები აღმოფხვრას ყალბი გამოიწვია დაცვის სქემები. აი, როგორ უნდა ნახოთ MOSFET: რაღაცის შეცვლა მოცულობითი ღირებულება capacitor. თუ შეცვლის რეაგირების დრო მოკლე ჩართვა, მთელი ჩართვა მუშაობს გამართულად. ჩართვა იყენებს რამდენიმე ელემენტს, რომ აქვს გარკვეული პასუხისმგებლობა. მაგალითად, რასაც მძღოლი, "ERR" საშუალებას გაძლევთ, რათა დადგინდეს დროის capacitor overload ანალიზი.

გადაუდებელი ოპერაცია

ეს დროის ინტერვალი კეთდება მუდმივი მიმდინარე გადართვის ჩართვა კოლექციონერი ჩართვა. ეს იძლევა ძაბვის ვარდნის შესახებ კარიბჭე ნახევარგამტარული ელემენტს. იმ შემთხვევაში, თუ არ არსებობს შეწყვეტის გადატვირთვისაგან, ტრანზისტორი არის გამორთული შემდეგ 10 ms. დაცვის გამორთულია შემდეგ ამოღებულ იქნება შეყვანის სიგნალი. ეს კეთდება გამოიწვევს დაცვის ჩართვა.

როდესაც იგი გამოიყენება, აუცილებელია, რომ ყურადღება მიაქციონ მათი დროის ხანგრძლივობა, რომლის მეშვეობითაც reclosing MOSFET ტრანზისტორი. რა სახის გადართვის და რა ფუნქციები? გაითვალისწინეთ, რომ ამ დროს უნდა იყოს მეტი თერმული დრო მუდმივი (დროს) ნახევარგამტარული ჩიპი, რომელიც ტრანზისტორი არის წარმოებული.

ნაკლოვანებები გადართვის სქემები

ჩართვა რეზისტორების გამოიყენება, რომ აქვს მაღალი სიმძლავრის, მაგრამ მათ აქვთ ძალიან მაღალი inductance (პარაზიტული, იმის გამო, გამოყენების გარკვეული მასალები და ტექნოლოგიები). და სრულყოფილი ფუნქციონირებისათვის სქემები არის საჭირო, რომ კონტეინერი ნულთან ახლოსაა. რეზისტორების გამოიყენება საზომი პულსი მიმდინარე უნდა აკმაყოფილებდეს ზემოთ მდგომარეობაში. თავზე რეზისტორების დაკარგვის უზარმაზარი ძალა. და ეს გავლენას ახდენს ეფექტურობის მთელი მაღალი მხარეს მძღოლი ჩართვა.

მაგრამ არსებობს გადართვის სქემები, რომელიც ამცირებს ძალაუფლების დაკარგვა. ინტენსივობა ძაბვის ნებისმიერ შემთხვევაში დამოკიდებულია მიმდინარე კოლექციონერი. Mosfet (რომელიც, განხილულია) გვიჩვენებს, ეს ურთიერთობა, შეიძლება ითქვას, ხაზოვანი იმის გამო, რომ ტრანზისტორი გადინების მიმდინარე დამოკიდებული არ არის არხის წინააღმდეგობის (აქტიური). მაგრამ ძლიერი IGBT ტრანზისტორების ეს ურთიერთობა არ არის წრფივი, მაგრამ თქვენ შეგიძლიათ მარტივად აირჩიეთ ძაბვის, რომელიც შეესაბამება საჭირო მიმდინარე დაცვა.

სამფაზიანი ხიდი მძღოლი

ასეთ სქემები, როგორც მიმართა resistor საზომი მიმდინარე ღირებულება. დაცვის მიმდინარე განისაზღვრება საშუალებით ძაბვის divider. გავრცელებული პოპულარობა მძღოლები got IR2130, რომელიც უზრუნველყოფს სტაბილური ფუნქციონირების ჩართვა ძაბვის 600 ვოლტი. ჩართვა მოიცავს საველე ეფექტი ტიპის ტრანზისტორი რომლის გადინების გაიხსნა (ემსახურება მიუთითოს ყოფნა ჰქონდა). Mosfet დამონტაჟებული ფორუმში საშუალებით ხისტი მხტუნავები ხარისხიანი იზოლაცია ამ მიზეზით. იგი მოიცავს გამაძლიერებელი რომელიც წარმოშობს გარკვეული მინიშნება და კავშირი სიგნალები. მძღოლი იქმნება შეფერხების დროს შორის გადართვა ტრანზისტორი ქვედა და ზედა shoulders, რომ თავიდან ავიცილოთ კლების მეშვეობით მიმდინარე.

საერთოდ, დამოკიდებულია ცვლილების დრო 0.2 ms ... 2. IR2130 მძღოლი განსახორციელებლად გამოყენებული დაცვის სქემა, არ არსებობს ფუნქცია ზღუდავს მაქსიმალური ღირებულება კარიბჭე ძაბვის დროს მოკლე ჩართვა. განვითარების ფაზაში arm სქემები უნდა ახსოვდეს, რომ გამორთვის ხიდი ხდება მას შემდეგ, რაც 1 ms დაწყებიდან მოკლე ჩართვა. შესაბამისად, მიმდინარე (განსაკუთრებით თანდასწრებით აქტიური დატვირთვის) მეტია, ვიდრე ღირებულება, რომელიც იყო გათვლილი. აღადგინოთ დაცვის რეჟიმი და დაბრუნდება, უნდა აწარმოოს გამორთვა მძღოლის ან შეტანის მისი საშუალებებით გადაკეტვა ძაბვის.

დაბალი მხარე მძღოლებს

წარმოების მართვის MOSFET ტრანზისტორი ქვედა მკლავი, არსებობს მაღალი ხარისხის ჩიპი ფირმების Motorola, მაგალითად, MS33153. ეს მძღოლი განსაკუთრებული, რადგან ის შეიძლება წარმატებით გამოიყენება ორი ტიპის დაცვის (ძაბვის და მიმდინარე). არსებობს ასევე ფუნქცია, რომელიც ჰყოფს ორი რეჟიმი - გადატვირთვის და მოკლე ჩართვა. არ არის გამორიცხული, მიაწოდოს ძაბვის (ნეგატიური). ეს არის სასარგებლო შემთხვევებში, როდესაც ეს აუცილებელია, რათა კონტროლის მოდულები მაღალი სიმძლავრის და საკმაოდ მაღალი კარიბჭე ბრალდებით. IGBT დაცვის რეჟიმი გამორთულია (ეს არის უახლოესი ანალოგი mosfetov) შემდეგ დენის ძაბვის მოდის ქვემოთ 11 ვოლტი.