1: ներածություն

MOSFETs գալիս են չորս տարբեր տեսակի. Նրանք կարող են լինել բարձրացումն կամ քայքայումը ռեժիմում, եւ նրանք կարող են լինել n-channel կամ P-channel. Մենք միայն հետաքրքրում է n-channel լրասարքի ռեժիմում MOSFETs, եւ դրանք կլինեն միայն նրանք խոսել այսուհետեւ. Կան նաեւ տրամաբանություն մակարդակի MOSFETs եւ նորմալ MOSFETs: Մենք կարող ենք օգտագործել ցանկացած տիպի:

Աղբյուրը տերմինալ է սովորաբար բացասական է, եւ արտահոսքի դրական մեկն (անունները վերաբերում աղբյուրի եւ արտահոսքի էլեկտրոնների): The դիագրամ Վերը ցույց է տալիս diode կապված ողջ MOSFET: Այս diode կոչվում է «ներքին diode", քանի որ այն կառուցվել է Սիլիկոնյան կառուցվածքի MOSFET: Դա հետեւանք է ճանապարհին հոսանքի MOSFETs ստեղծված են շերտերի Սիլիկոնային, եւ կարող են լինել շատ օգտակար է: Մեծամասամբ MOSFET ճարտարապետների, այն գնահատվել է նույնը, ներկա, քանի որ MOSFET ինքը:

2: Ընտրելով MOSFET:

Է քննել պարամետրերը MOSFETs, որ այն օգտակար է ունենալ օրինակելի datasheet է ձեռքը. Սեղմել այստեղ է բացել datasheet է միջազգային Դետեկտոր IRF3205, որը մենք պետք է նկատի ունի: Առաջին հերթին մենք պետք է գնալ միջոցով որոշ ելուստ պարամետրերի, որը մենք պետք է զբաղվում:

2.1: MOSFET Պարամետրեր

Դիմադրության վրա, Ռ_{DS (է):}
Սա է դիմադրությունը միջեւ աղբյուրը եւ արտահոսքի տերմինալների երբ MOSFET միացված լիովին:

Արտահոսքի առավելագույն հոսանք, I_{D (max).}
Սա առավելագույն ներկայիս որ MOSFET կարող է կանգնել անցնելու արտահոսքի աղբյուրի. Այն հիմնականում որոշվում է փաթեթի եւ RDS (on):

Էլեկտրաէներգիայի տարածում, Պ_d.
Սա է առավելագույն հզորությունը բեռնաթափման կարողության MOSFET, ինչը մեծապես կախված տեսակից փաթեթի դա է:

Գծային derating գործոն.
Այս է, թե որքան առավելագույն հզորությունը dissipation պարամետր Վերը պետք է նվազեցվի մեկ º C է, քանի որ ջերմաստիճանը բարձրանում է վերը 25ºC:

Ձնահյուս էներգիա Ե_A
Այս է, թե որքան էներգիա MOSFET կարող է դիմակայել տակ ավալանշ պայմաններում: Ավալանշ տեղի է ունենում այն ժամանակ, երբ առավելագույն սանիտարա-to-աղբյուրի լարման գերազանցել է, եւ ընթացիկ rushes միջոցով MOSFET: Սա չի առաջացնել մշտական վնաս, քանի դեռ էներգիայի (հզորության x ժամանակով) ավալանշ չի գերազանցում առավելագույն.

Պիկ դիոդի վերականգնում, dv / dt
Ահա թե ինչպես արագ ներքին diode կարող է գնալ - ից off պետության (հակադարձ կանխակալ) է պետական (անցկացման): Դա կախված է նրանից, թե որքան լարման էր ամբողջ այն առաջ վառեց: Հետեւաբար ժամանակն է վերցրել, t = (հակառակ լարման / գագաթը diode վերականգնում):

Dանձրևից աղբյուրի ճեղքման լարումը, Վ_DSS.
Սա առավելագույն լարման, որը կարող է տեղադրվել է արտահոսքի աղբյուրի, երբ MOSFET անջատված է:

Երմային դիմադրություն, θ_jc.
Լրացուցիչ տեղեկությունների համար մասին ջերմային դիմադրության, տես գլուխ heatsinks:

Դարպասի շեմի լարումը, Վ_{GS (th)}
Սա նվազագույն լարման պահանջվող միջեւ դարպասի եւ աղբյուրի տերմինալների է դիմել MOSFET վրա: Դա կլինի պետք է ավելի շատ, քան այս է դիմել այն լիովին:

Փոխանցվող հաղորդունակությունը, g_fs
Դարպասի աղբյուրը լարման ավելացել է, երբ MOSFET պարզապես սկսում է միացնել, այն ունի բավականին գծային միջեւ հարաբերությունները VGS եւ արտահոսքի ընթացիկ. Այս պարամետրը, պարզապես (ՈՒղեցույց / VGS) Այս գծային բաժնում:

Մուտքային հզորություն, C_ISS
Սա է lumped capacitance միջեւ դարպասի տերմինալի եւ սկզբնաղբյուրի եւ արտահոսքի տերմինալների. The capacitance է արտահոսքի է առավել կարեւոր է:

Կա ավելի մանրակրկիտ ներածություն MOSFETs է միջազգային դետեկտոր Acrobat (PDF) փաստաթղթի Power MOSFET հիմունքներ. Սա բացատրում է, որ որոշ չափորոշիչներ գալիս են MOSFET- ի շինարարության առումով:

2.2: Կատարելու ընտրություն

Power եւ ջերմային

Իշխանությունը, որ MOSFET կունենա պնդում մեկն է հիմնական որոշում գործոններով. Իշխանությունը փարատված է MOSFET է լարման ամբողջ դրան անգամ ընթացիկ անցնում դրան. Թեեւ դա անջատումների մեծ քանակությամբ իշխանության, դա պետք է լինի բավականին փոքր է, քանի որ կամ լարման ողջ այն շատ փոքր է (անջատիչ փակված - MOSFET վրա), կամ ներկայիս անցնում, դա շատ փոքր (անջատիչ է բաց MOSFET է off): Լարման ողջ MOSFET երբ այն կլինի դիմադրության MOSFET, RDS (on) ժամանակներում ներկայիս պատրաստվում մանրակրկիտ այն. Այս դիմադրությունը, RDSon, լավ ուժային MOSFETs կլինի ավելի քիչ, քան 0.02 ohms. Այնուհետեւ իշխանությունը փարատված է MOSFET է:

Համար ընթացիկ 40 amps, RDSon մասին 0.02 ohms, այդ իշխանությունը է 32 Watts. Առանց heatsink, որ MOSFET կլիներ այրել են աննկատ այս մեծ ուժ: Ընտրելով heatsink առարկա է ինքնին, որն է պատճառը, որ կա մի գլուխ նվիրված է դրան: heatsinks.

On-դիմադրություն չէ միակ պատճառը իշխանության dissipation է MOSFET: Մեկ այլ աղբյուր տեղի է ունենում այն ժամանակ, երբ MOSFET անցնում պետությունների միջեւ: Մի կարճ ժամանակահատվածում, որ MOSFET կես, եւ կեսը դուրս. Օգտագործելով նույն օրինակը թվեր, քանի վերեւում, ներկայիս կարող է լինել կես արժեքով, 20 amps, եւ լարման կարող է լինել կես արժեքով, 6 վոլտ միեւնույն ժամանակ. Այժմ իշխանությունը փարատված է 20 × 6 = 120 Watts. Սակայն, MOSFET է միայն աննկատ սա կարճ ժամանակահատվածում, որ MOSFET անցնում պետությունների միջեւ: Միջին հզորության dissipation պայմանավորված է սա, հետեւաբար շատ ավելի քիչ է, եւ կախված է հարաբերական ժամանակներում, որ MOSFET անցնում է եւ չի անջատումների: Միջին dissipation տրվում է հետեւյալ հավասարման մեջ.

2.3: Օրինակ:

խնդիր A MOSFET միացված է 20kHz, եւ տեւում է 1 միկրովարկյան է անցնել պետությունների միջեւ (է off եւ դեպի վրա): Ջրամատակարարման լարման 12v եւ ընթացիկ 40 amps. Հաշվել միջին անցումը էներգիայի կորուստ, ենթադրելով, որ լարման եւ ընթացիկ են կես արժեքների ընթացքում փոխարկման ժամանակահատվածում:

Լուծում Ժամը 20kHz, կա մի MOSFET Անցման երեւույթ յուրաքանչյուր 25 Միկրովայրկյաններ (ա անջատիչ յուրաքանչյուր 50 միկրովայրկյանի, եւ ԱՆՋԱՏԵՔ յուրաքանչյուր 50 Միկրովայրկյաններ): Հետեւաբար, հարաբերակցությունը անցումը ժամանակը ընդհանուր ժամանակ է 1 / 25 = 0.04: Իշխանությունը dissipation, երբ անցումը է (12v / 2) x (40A / 2) = 120 Watts. Հետեւաբար, միջին անցումը վնասը 120W x 0.04 = 4.8 Watts.

Ցանկացած ուժ dissipation վերեւում մոտ 1 Watt պահանջում է, որ MOSFET տեղադրված է heatsink: Էլեկտր MOSFETs գալիս են մի շարք փաթեթների, բայց սովորաբար ունեն մետաղական էջանշանը, որը տեղադրվում է heatsink, եւ օգտագործվում է անցկացնել շոգին հեռու MOSFET կիսահաղորդչային:

Իշխանությունը քննության փաթեթի առանց լրացուցիչ heatsink շատ փոքր է: Է որոշ MOSFETs, որ մետաղական էջանշանը միացված ներքին մեկի MOSFETs տերմինալների - սովորաբար արտահոսքի. Սա անբարենպաստ, քանի որ դա նշանակում է, որ դուք չեք կարող տեղավորել ավելի քան մեկ MOSFET է heatsink առանց էլեկտրական մեկուսացնելով MOSFET փաթեթը մետաղյա heatsink: Դա կարելի է անել, ինչպես բարակ փայլարը թերթերով տեղադրված միջեւ փաթեթի եւ heatsink: Որոշ MOSFETs ունեն փաթեթը մեկուսացված է տերմինալների, որն է ավելի լավ: Վերջում օրը, ձեր որոշումն, ամենայն հավանականությամբ, պետք է հիմնված լինի գինը, սակայն ...

2.3.1: արտահոսքի ընթացիկ

MOSFETs են, ընդհանուր առմամբ, գովազդվում են իրենց առավելագույն արտահոսքի ընթացիկ. Գովազդային blurb, եւ առանձնահատկություններ ցանկը վրա դիմաց datasheet կարող մեջբերման շարունակական արտահոսքի ընթացիկ, ID, քան 70 amps, եւ իմպուլսային արտահոսքի ներկա 350 amps. Դուք պետք է շատ զգույշ լինել, այդ գործիչների: Նրանք չեն ընդհանուր միջին արժեքները, սակայն առավելագույնը MOSFET կիրականացնի տակ հնարավոր լավագույն հանգամանքներում. Մի սկզբից, նրանք սովորաբար մեջբերում օգտագործման փաթեթային ջերմաստիճանի 25 - º C: Դա քիչ հավանական է, երբ դու գնում 70 amps է, որ այս գործը դեռ պետք է 25ºC! Ի datasheet պետք է լինի գրաֆիկը, թե ինչպես է այս գործիչը derates աճող ջերմաստիճանի:

The իմպուլսային արտահոսքի ներկայիս միշտ մեջբերել տակ անցումը պայմաններ Անցման ժամանակներում շատ փոքր գրավոր ներքեւի մասում էջի. Սա կարող է լինել առավելագույնը զարկերակային լայնությունը մի քանի հարյուր միկրովայրկյանի, եւ տպելու ծավալ (տոկոսային ժամանակ է, off) միայն 2%, որը ոչ շատ գործնական: Լրացուցիչ տեղեկությունների համար մասին ընթացիկ վարկանիշները MOSFETs, պետք է նայում այս International Դետեկտոր փաստաթղթի.

Եթե դուք չեք կարող գտնել մի MOSFET հետ բավականին բարձր առավելագույն արտահոսքի ընթացիկ, ապա դուք կարող եք միացնել ավելի քան մեկ զուգահեռ: Տես հետագայում տեղեկությունների համար, թե ինչպես պետք է դա անել:

2.3.2: արագություն

Դուք պետք է օգտագործել MOSFET է անցել ռեժիմում վերահսկել արագությունը շարժիչներ: Քանի որ մենք տեսանք, ավելի վաղ, որ այլեւս, որ MOSFET գտնվում է պետության, որտեղ դա ոչ է, ոչ էլ դուրս, այնքան ավելի իշխանությունը դա չի շռայլել: Որոշ MOSFETs են արագ, քան մյուսները: Ամենաարդիական հեշտությամբ կարող արագ բավարար է անցնել մի քանի տասնյակ kHz, քանի որ սա գրեթե միշտ, թե ինչպես են դրանք օգտագործվում: Րդ էջում 2 մասին Datasheet, դուք պետք է տեսնել պարամետրերը Turn-ին ուշացման ժամանակը, աճի ժամանակը, Անջատեն-Off ուշացման ժամանակը եւ աշնանը: Եթե սրանք բոլորն ավելացվել մինչեւ, դա կլինի ձեզ մոտավոր նվազագույն հրապարակ ալիքը ժամկետը, որը կարող է օգտագործվել է անցնել այս MOSFET: 229ns: Սա իրենից ներկայացնում է հաճախականությունը 4.3MHz: Նշենք, որ կստանա շատ շոգ է, թեեւ, քանի որ դա պետք է ծախսել շատ իր ժամանակ է անցնելու պետությանը:

3: A դիզայն Օրինակ

To ստանալ որոշակի պատկերացում, թե ինչպես կարելի է օգտագործել պարամետրերի, եւ գրաֆիկները է Datasheet, մենք պետք է գնալ միջոցով նախագծման օրինակ:
խնդիր: Լրիվ կամուրջը արագությունը վերահսկիչ միացում, որը նախատեսված է վերահսկել մի 12v ավտոմեքենան: Անցման հաճախականությունը պետք է լինի բարձր լսելի սահմանաչափը (20kHz). Շարժիչի ունի ընդհանուր դիմադրությունը 0.12 ohms. Ընտրեք հարմար MOSFETs համար կամուրջ միացում, ողջամիտ գինը սահմանաչափ, եւ առաջարկում են ցանկացած heatsinking, որոնք կարող են անհրաժեշտ: Շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանը, ենթադրվում է, որ 25ºC:

Լուծում Եկեք մի հայացք է IRF3205 եւ տեսնել, եթե դա հարմար է: Նախ արտահոսքի ներկայիս պահանջը: Ժամը մահանա, որ շարժիչի կունենա 12v / 0.12 ohms = 100 amps. Մենք պետք է նախ կատարել գուշակել է հանգույցի ջերմաստիճանի, ժամը 125ºC Մենք պետք է գտնել, թե ինչ առավելագույն արտահոսքի ներկայիս է 125ºC առաջին. Գրաֆիկի գործիչ 9 ցույց է տալիս մեզ, որ 125ºC, առավելագույն արտահոսքի ներկայիս մասին է 65 amps. Հետեւաբար 2 IRF3205s զուգահեռ պետք է ընդունակ լինի այս առումով:

Թե որքան իշխանությունը երկու զուգահեռ MOSFETs է աննկատ. Սկսենք հետ էներգիայի dissipation մինչդեռ ու ավտոմեքենան կողմ է, կամ պարզապես սկսում. Դա է ներկայիս Squared անգամ On-դիմադրություն. Ինչ է RDS (on) - ին, ժամը 125ºC. Գծապատկեր 4 ցույց է տալիս, թե ինչպես է այն derated իր ճակատ էջանոց արժեքի 0.008 ohms, մի գործոն մոտ 1.6: Հետեւաբար, մենք ենթադրում ենք, RDS (on) կլինի 0.008 x 1.6 = 0.0128: Հետեւաբար PD = 50 x 50 x 0.0128 = 32 Watts. Ինչպես շատ ժամանակ կլինի շարժիչի է կամ կանգ է առել, թե սկսած: Դա անհնար է ասել, որ մենք պետք է գուշակել: 20% -ը այն ժամանակ բավականին պահպանողական գործիչ, դա հավանական է, որ շատ ավելի քիչ. Քանի որ իշխանությունը առաջացնում շոգին, իսկ ջերմության անցկացումը բավականին դանդաղ գործընթաց է, որի ազդեցությունը իշխանության dissipation հակված է ստանալ միջինացված դուրս են բավականին երկար ժամանակ է, տարածաշրջանում վայրկյան. Հետեւաբար, մենք կարող ենք derate հոսանքի պահանջը հետ մեջբերված 20% հասնել միջինը հզորության փոշիացնելու 32W x 20% = 6.4W:

Այժմ մենք պետք է ավելացնել, որ իշխանությունը փարատված պատճառով անցումը: Դա տեղի կունենա ընթացքում բարձրացման ու աշնանը անգամ, որոնք մեջբերում է էլեկտրական բնութագիր սեղանի որպես 100ns եւ 70ns համապատասխանաբար: Ստանձնելով MOSFET վարորդին կարող է ապահովել բավարար ընթացիկ կատարելու պահանջները, այդ գործիչների (GATE Կամուրջ աղբյուրի դիմադրությունը 2.5 Ohms = իմպուլսային drive ընթացիկ 12v / 2.5 ohms = 4.8 Amps), ապա հարաբերակցությունը անցումը ժամանակ է կայուն պետություն ժամանակն է 170ns * 20kHz = 3.4mW, որը negligable. Այս on-off ժամանակները մի քիչ կոպիտ, սակայն, լրացուցիչ տեղեկությունների համար մասին on-off անգամ տեսնել այստեղ:

Հիմա ինչ են Անցման պահանջները. The MOSFET վարորդը Նավը մենք օգտագործում ենք հաղթահարել մասը դրանք, բայց արժե ստուգում. Հերթը-ին լարման, VGS (th), սկսած գրաֆիկները գործիչ 3 պարզապես ավելի 5 վոլտ. Մենք արդեն տեսանք, որ վարորդը պետք է կարողանա աղբյուրի 4.8 amps է շատ կարճ ժամանակահատվածում:

Հիմա ինչ վերաբերում է heatsink: Դուք կարող եք կարդալ գլուխ heatsinks մինչ այս բաժնում: Մենք ցանկանում ենք պահել ջերմաստիճանը համար կիսահաղորդիչների հանգույցի ստորեւ 125ºC, եւ մենք արդեն հայտնել է, որ շրջապատող ջերմաստիճանը 25ºC. Հետեւաբար, մի MOSFET dissipating 6.4W միջին հաշվով, ընդհանուր ջերմային դիմադրության, պետք է լինի ոչ պակաս, քան (125 - 25) / 6.4 = 15.6 - º C / W. Ջերմային դիմադրության ից հանգույցի է գործի կազմում 0.75 - º C / W սա, տիպիկ դեպք է Heatsink արժեքներին (օգտագործելով ջերմային բարդ) են 0.2 - º C / W, որը թողնում 15.6 - 0.75 - 0.2 = 14.7 - º C / Վտ համար heatsink մեջ. Heatsinks այս θjc արժեք են բավական փոքր է եւ էժան: Նշենք, որ նույնը heatsink կարող է օգտագործվել երկու MOSFETs դեպի ձախ կամ աջ բեռի մեջ H- կամրջի, քանի որ այդ երկու MOSFETs երբեք այնպես էլ, միեւնույն ժամանակ, եւ այլն, երբեք չի կարող այնպես էլ լինել աննկատ իշխանությունը միեւնույն ժամանակ. Դեպքերը, նրանց պետք է լինեն էլեկտրական մեկուսացված սակայն. Տես heatsinks էջը մասին լրացուցիչ տեղեկությունների համար պահանջվող էլեկտրական մեկուսացման.

4: MOSFET վարորդները

Է դիմել իշխանության MOSFET վրա, Դարպասի տերմինալը պետք է սահմանել լարման առնվազն 10 վոլտ ավելի մեծ է, քան աղբյուրի տերմինալի (մոտ 4 վոլտ համար տրամաբանությունը մակարդակի MOSFETs). Սա հարմարավետ վերեւում VGS (th) պարամետր.

Մեկը առանձնահատկությունն հոսանքի MOSFETs այն է, որ նրանք ունեն մեծ Թափառող Capacitance միջեւ դարպասի եւ այլ տերմինալների, CISS: Սրա արդյունքում է, որ այն ժամանակ, երբ զարկերակը դարպասի տերմինալի ժամանում, ապա այն պետք է նախ լիցքավորել այս capacitance մինչեւ դարպասի լարման կարող հասնել 10 վոլտ պահանջվող. Դարպասը տերմինալը, ապա արդյունավետ չի կարող ներկա. Այդ իսկ պատճառով միացում է, որ մղում Դարպասի տերմինալը պետք է ի վիճակի է ապահովել ողջամիտ հոսանք ուստի Թափառող Capacitance կարող է գանձվել, ինչպես արագ, որքան հնարավոր է. Լավագույն միջոց է անել դա է օգտագործել նվիրված MOSFET վարորդ chip.

Կան շատ MOSFET վարորդով չիպսեր հասանելի է մի շարք ընկերությունների: Ոմանք կարող են ցույց հղումներ դեպի datasheets ստորեւ բերված աղյուսակում: Ոմանք պահանջում են, որ MOSFET աղբյուր տերմինալը է պատճառաբանված համար (ցածր 2 MOSFETs լիարժեք կամրջի կամ պարզապես մի պարզ կոմուտացիայի միացում): Ոմանք կարող է քշել մի MOSFET աղբյուրի հետ մի ավելի բարձր լարման. Դրանք ունեն on-chip լիցքավորման պոմպ, ինչը նշանակում է, որ նրանք կարող են առաջացնել 22 վոլտ անհրաժեշտ է միացնել վերին MOSFET է լիարժեք brifge վրա: The TDA340 նույնիսկ վերահսկում swicthing հաջորդականությունը ձեզ համար: Ոմանք կարող ենք մատակարարել այնքան, որքան 6 amps ընթացիկ որպես շատ կարճ զարկերակին է գանձել մինչեւ Թափառող gate capacitance.

Լրացուցիչ տեղեկությունների համար մասին MOSFETs եւ ինչպես պետք է քշել նրանց, Միջազգային դետեկտոր ունի մի շարք տեխնիկական փաստաթղթերի մասին իրենց HEXFET տիրույթում այստեղ.

Հաճախ դուք կտեսնեք ցածր արժեքը resistor միջեւ MOSFET վարորդի եւ MOSFET դարպասի տերմինալ. Սա է թուլացնի ներքեւ որեւէ ղողանջով oscillations հետեւանքով առաջացած առաջատար inductance եւ ելք ունակության, որը կարող է այլ կերպ գերազանցել առավելագույն լարման թույլատրելի է դարպասի տերմինալ. Այն նաեւ դանդաղեցնում է տոկոսադրույքը, որով MOSFET դառնում եւ անջատելը. Սա կարող է օգտակար լինել, եթե ներքին դիոդներ ի MOSFET չեն միացնել արագ բավարար. Լրացուցիչ մանրամասները կարելի է գտնել միջազգային դետեկտոր տեխնիկական փաստաթղթերով:

5: Կարելի MOSFETs

MOSFETs կարող է տեղադրված զուգահեռ կատարելագործել գործող բեռնաթափման կարողություն: Պարզապես միանալ դարպասը, Աղբյուր եւ դատարկել տերմինալների միասին: Ցանկացած շարք MOSFETs կարող է զուգորդվել է, բայց նշում է, որ gate capacitance ավելացնում է, ինչպես Դուք եք զուգահեռ ավելի շատ MOSFETs, եւ, ի վերջո, MOSFET վարորդը չի կարողանա քշել նրանց. Նկատի ունեցեք, որ դուք չեք կարող Զուգահեռ երկբեւեռ տրանզիստորների հավանում են սա: Իսկ պատճառները, որոնք քննարկվում են տեխնիկական թղթի Մականուն:

Նախորդ:Ինչ է MOSFET, ինչ է դա նման, եւ ինչպես է դա աշխատում?

Հաջորդ:Fmuser X01 FM հաղորդիչ Բերում ռադիոյի war-torn տարածքների

Թողնել հաղորդագրություն

հաղորդագրություն ցուցակ

Մեկնաբանություններ Loading ...

Ապրանքներ ՈՒրիշ Կարգավիճակ

Ապրանքներ Tags

fmuser Sites

Որոնք են MOSFET- ները եւ MOSFET վարորդները:

Թողնել հաղորդագրություն

հաղորդագրություն ցուցակ