1. Giriş

MOSFETs dörd müxtəlif növ olur. Onlar genişləndirilməsi və ya tükənməsi rejimi ola bilər və onlar n kanal və ya p-kanal ola bilər. Biz n-kanal genişləndirilməsi rejimi MOSFETS yalnız maraqlı, və bu artıq haqqında danışdı yeganə olacaq. məntiq səviyyədə MOSFETs və normal MOSFETs var. Biz ya növü istifadə edə bilərsiniz.

mənbə terminal normal mənfi biridir və drenaj müsbət bir (adları elektron mənbəyi və drenaj baxın) edir. Yuxarıda diaqram MOSFET arasında bağlı bir diode göstərir. Bu MOSFET of silisium strukturu daxil edilir, çünki bu diode "daxili diode" adlanır. Bu güc MOSFETs silisium qat yaradılmış yol nəticəsidir və çox faydalı ola bilər. ən MOSFET memarlıq, bu MOSFET özü kimi eyni cari qiymətləndirilir.

2. bir MOSFET seçilməsi.

MOSFETS parametrləri yoxlamaq üçün, əl üçün nümunə veri üçün faydalıdır. basın burada biz toxunaraq ediləcək International Rectifier IRF3205 üçün veri açmaq üçün. Birinci biz ilə məşğul olacaq qabarıq parametrləri bəzi keçməsi lazımdır.

2.1. MOSFET Parameters

Müqavimətdə, R_{ds (on).}
MOSFET tam açıq Bu mənbə və drenaj terminalların arasında müqavimət.

Maksimum boşaltma axını, I_{d (max).}
Bu MOSFET mənbə drenaj keçən durmaq bilər ki, maksimum mövcud deyil. Bu əsasən paketi və RDS (on) tərəfindən müəyyən edilir.

Enerji dağılımı, P_d.
Bu əsasən bu Paketin növündən asılıdır MOSFET, maksimum güc user qabiliyyəti edir.

Linear derating amil.
Bu temperatur 25ºC yuxarıda artıb kimi, º C başına azalıb olmalıdır maksimum güc israf parametr yuxarıda çoxdur.

Uçqun enerjisi E_A
Bu MOSFET uçqun şəraitində tab gətirə bilər nə qədər enerji var. maksimum drenaj-to-mənbə gərginlik keçib zaman Avalanche baş verir və cari MOSFET vasitəsilə rushes. Bu maksimum keçmir uçqun enerji (güc x dəfə) kimi uzun daimi zərər səbəb deyil.

Pik diodun bərpası, dv / dt
Bu daxili diode (aparılması) dövlət off dövlət (qeyri-obyektiv əks) getmək necə sürətli edir. Bu açıq əvvəl çox gərginlik rast necə asılıdır. Beləliklə vaxt t = (əks gərginlik / pik diode bərpa) qəbul.

Dyağışdan mənbəyə arızalanma gərginliyi, V_DSS.
Bu MOSFET off salındıqda mənbə drenaj yerləşdirilə bilər maksimum gərginlik var.

Termal müqavimət, θ_jc.
istilik müqavimət haqqında daha ətraflı məlumat üçün, heatsinks fəsli görmək.

Qapı Eşik Gerilimi, V_{GS (-ci)}
Bu, MOSFET çevirmək darvaza və mənbə terminalları arasında tələb olunan minimum gərginlik var. Tam onu açmaq üçün daha çox lazımdır.

İrəli ötürücü, g_fs
gate mənbə gərginlik artır kimi MOSFET yalnız yandırmaq başlayır zaman, o, VGS və drenaj cari arasında kifayət qədər xətti əlaqələr var. Bu parametr Sadəcə bu xətti hissəsində (Id / VGS) təşkil edir.

Giriş kapasitansı, C_ISS
Bu darvaza terminal və mənbə və drenaj terminalları arasında lumped capacitance edir. drenaj üçün capacitance çox vacibdir.

International Rectifier Acrobat (PDF) sənəd MOSFETS daha ətraflı giriş var Power MOSFET Basics. Bu bəzi parametrlərin MOSFET-in tikintisi baxımından gəldiyi yerləri izah edir.

2.2. seçim edilməsi

Güc və istilik

MOSFET ilə yarışmaq lazımdır ki, güc əsas rol oynayan amillərdən biridir. bir MOSFET in yava enerji keçir cari dəfə rast gərginlik var. (- MOSFET deyil switch bağlıdır) və ya (switch açıq çox kiçik keçir cari - MOSFET bu hakimiyyəti böyük məbləğdə keçid olsa da rast gərginlik çox kiçik, çünki bu kifayət qədər kiçik olmalıdır off). Bu edir MOSFET arasında gərginlik MOSFET müqavimət olacaq Rds dəfə (on) cari Bu hərtərəfli gedir. yaxşı güc MOSFETS üçün müqavimət, RDSon, 0.02 ohm daha az olacaq. Sonra MOSFET in yava güc:

40 Amp, 0.02 ohms RDSon cari, bu güc 32 Watts edir. Bir Istilik olmadan, MOSFET bu qədər güc dissipating yandırmaq olar. heatsinks: a Istilik seçilməsi ona həsr olunmuş fəsil var nə özlüyündə bir mövzu deyil.

on-müqavimət MOSFET enerji israf yeganə səbəb deyil. MOSFET dövlətlər arasında keçid zaman başqa bir mənbə baş verir. Qısa müddət ərzində MOSFET yarısı və yarım off edir. Yuxarıda kimi eyni nümunə rəqəmlər istifadə edərək, cari yarım dəyəri 20 Amp ola bilər, və gərginlik eyni zamanda yarım dəyərdə 6 Volt ola bilər. İndi yava enerji 20 × 6 = 120 Watts edir. Lakin, MOSFET yalnız MOSFET dövlətlər arasında keçid zaman qısa müddət ərzində bu dissipating edir. Bu səbəb orta güc israf çox az buna görə də, və MOSFET kommutasiya və keçid deyil ki, nisbi dəfə asılıdır. orta israf tənlik tərəfindən verilir:

2.3. Misal:

Problem A MOSFET 20kHz da işə və dövlətlər arasında (on üçün off və off) keçid 1 microsecond alır. təchizatı gərginlik 12v və cari 40 Amp edir. gərginlik və cari keçid dövründə yarım dəyərlərin var hərfinin, orta kommutasiya enerji itkisi hesablayın.

Həll: 20kHz, bir MOSFET keçid baş hər 25 microseconds (hər 50 microseconds bir keçid və keçid off hər 50 microseconds) var. Buna görə də, ümumi vaxt üçün vaxt keçid nisbəti 1 / 25 = 0.04 edir. kommutasiya enerji israf deyil (12v / 2) x (40A / 2) = 120 Watts. Buna görə də orta kommutasiya zərər 120W x 0.04 = 4.8 Watts edir.

1 Watt haqqında yuxarıda hər hansı bir güc israf MOSFET bir Istilik monte tələb edir. Power MOSFETs paketləri bir sıra gəlib, lakin normal Istilik qarşı yerləşdirilir bir metal nişanı var, və üz MOSFET yarımkeçirici istilik aparmaq üçün istifadə olunur.

əlavə Istilik olmadan paketi güc rəftar çox kiçik. adətən drenaj - Bəzi MOSFETS On, metal nişanı məcburi MOSFETs terminalların biri ilə bağlıdır. bu elektrik metal Istilik-dan MOSFET paketi təcrid olmadan Istilik daha çox MOSFET uyğun deyil o deməkdir ki, bu bir dezavantaj. Bu paketi və Istilik arasında yerləşdirilir nazik mica vərəqələri ilə edilə bilər. Bəzi MOSFETs yaxşıdır terminallar, təcrid paketi var. Günün sonunda qərar lakin qiyməti əsasında ola bilər!

2.3.1. Drain cari

MOSFETs ümumiyyətlə maksimum drain cari reklam olunur. reklam blurb və veri qarşısında funksiyalar siyahısı 70 Amp davamlı axını cari, ID, və 350 Amp bir impuls drain cari sitat bilərsiniz. Bu rəqəmlər çox ehtiyatlı olmalıdır. Onlar ümumi orta dəyərlər deyil, lakin maksimum MOSFET mümkün olan ən yaxşı şəraitdə keçirəcək. Bir başlanğıc üçün, onlar adətən 25 º C paketi temperaturda istifadə üçün istinad edilir. Siz hal hələ 70ºC olacaq ki 25 Amp keçən zaman ehtimal! veri ildə bu göstərici temperatur artması ilə derates necə bir grafik olmalıdır.

impuls drain cari həmişə səhifənin altındakı çox kiçik yazılı keçid dəfə şərait keçid altında sitat edir! Bu yüz microseconds bir neçə maksimum pulse width və çox praktik deyil yalnız 2% -i vəzifə dövrü (OFF ON vaxt faiz) ola bilər. MOSFETS cari ratings haqqında daha ətraflı məlumat üçün, bu International Rectifier sənədin bir göz var.

Bir yüksək kifayət qədər maksimum drenaj cari ilə bir MOSFET tapa bilməz, onda siz paralel daha çox qoşula bilər. bunu necə haqqında məlumat üçün sonra baxın.

2.3.2. sürət

Siz mühərrikləri sürəti nəzarət etmək üçün bir keçid rejimində MOSFET istifadə olunacaq. Biz əvvəllər gördüm kimi, bu nə ilə bağlı, nə də off olduğu MOSFET dövlət olduğunu artıq çox güc dağıtmaq olacaq. Bəzi MOSFETs daha sürətli edir. Bu təxminən həmişə onlar istifadə olunur necə çünki ən müasir olanları asanlıqla kHz onlarla at keçmək üçün kifayət qədər sürətli olacaq. veri Səhifənin 2, siz, Time Rise, parametrləri Turn-On Delay Time görmək lazımdır Turn-Off Delay vaxt və zaman Fall. 229ns: bu bütün qədər əlavə varsa, bu MOSFET keçid üçün istifadə edilə bilər təxmini minimum kvadrat dalğa dövrü verəcək. Bu 4.3MHz bir tezlik təmsil edir. Bu dövlət keçid onun çox vaxt sərf çünki baxmayaraq çox isti almaq ki, unutmayın.

3. A dizayn nümunəsi

veri parametrləri, və qrafik istifadə etmək üçün necə bir fikir almaq üçün, biz bir layihə, məsələn vasitəsilə gedəcək:
Problem: Tam körpü sürət nəzarətçi circuit bir 12v motor nəzarət etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. kommutasiya tezliyi səsli limit (20kHz) yuxarıda olmalıdır. motor 0.12 ohms ümumi müqavimət var. bir ağlabatan qiymət həddi daxilində, körpü dövrə üçün uyğun MOSFETS seçin və tələb oluna bilər hər hansı bir heatsinking gəlir. havanın temperaturu 25ºC olması ehtimal edilir.

Həll: IRF3205 bir göz var və uyğun olub olmadığını görmek edək. First drain cari tələb. tövlə, motor 12v / 0.12 Ohms = 100 Amp olacaq. Biz ilk biz maksimum drain cari ilk 125ºC edir nə tapmaq lazımdır 125ºC da qovşağında temperatur bir tahmin olacaq. rəqəm 9 graph 125ºC da maksimum drenaj cari 65 Amp haqqında olduğunu göstərir. Buna görə də paralel 2 IRF3205s bu baxımdan qadir olmalıdır.

iki paralel MOSFETs nə qədər güc dissipating olacaq? Isə enerji israf və dayandırılıbdır motor, və ya yalnız başlanğıc ilə başlamaq edək. Bu cari kare dəfə on-müqavimət. 125ºC da (on) RDS nədir? Şəkil 4 bu 0.008 haqqında bir amil, 1.6 ohms ön səhifə dəyərindən derated necə göstərir. Ona görə də biz (on) RDS 0.008 x 1.6 = 0.0128 olacaq daşımır. Buna görə də PD = 50 x 50 x 0.0128 = 32 Watts. Nə çox vaxt motor dayandırılıbdır və ya başlanğıc olacaq bilərsiniz? Bu demək mümkün deyil, belə ki, biz tahmin olacaq. zaman 20% kifayət qədər mühafizəkar rəqəm - bu çox daha az ola bilər. olduqca yavaş proses enerji istilik səbəb olur və istilik keçiriciliyi olduğundan, enerji israf təsiri saniyə regionda kifayət qədər uzun dövrlər ərzində orta almaq üçün çalışır. Ona görə də biz 20W x 32% = 20W orta enerji israf gəlmək, sitat 6.4% -i enerji tələbi derate bilərsiniz.

İndi keçid səbəbiylə yava güc əlavə etməlidir. Bu yüksəliş zamanı baş verən və müvafiq 100ns və 70ns kimi Electrical Xüsusiyyətlər cədvəldə əks etdirir dəfə düşəcək. MOSFET sürücü etsək, bu rəqəmlər tələblərini yerinə yetirmək üçün kifayət qədər cari (2.5v / 12 Ohms = 2.5 AMPS 4.8 Ohms = pulse çıxış sürücü cari Gate Drive mənbə müqavimət) təmin edə bilər sonra vaxt keçid nisbəti vaxt dövlət davamlı 170ns * 20kHz = 3.4mW negligable olan. Bu on-off Vaxt, burada görmək on-off dəfə haqqında daha ətraflı məlumat üçün, lakin bir az xam var.

keçid tələblər İndi nə var? bu ən öhdəsindən istifadə MOSFET sürücü gəmi, lakin onun dəyər yoxlanılması. turn-on gərginlik, VGS (-ci), Şəkil 3 qrafik yalnız artıq 5 Volt edir. Biz artıq sürücü vaxt çox qısa bir müddət üçün 4.8 Amp mənbə lazımdır ki, gördük.

Istilik haqqında İndi nə. Bu bölmədə əvvəl heatsinks fəsli oxuya bilərsiniz. Biz 125ºC aşağıdakı yarımkeçirici qovşağında temperatur saxlamaq istəyirik və havanın temperaturu 25ºC olduğunu bildirib edilmişdir. / 6.4 = 125 ºC / W - Buna görə də, orta hesabla 25W dissipating bir MOSFET ilə, ümumi istilik müqavimət (6.4 15.6) az olmalıdır. Istilik özü üçün 0.75 = 0.2 ºC / W - 15.6 - halda qovşağından istilik müqavimət 0.75 º C üçün edir / Bu W (istilik mürəkkəb istifadə edərək,) Istilik dəyərlər tipik hal 0.2 yaradır 14.7 ºC / W var. Bu θjc dəyər Heatsinks olduqca kiçik və ucuz. Eyni Istilik bu iki MOSFETs eyni zamanda heç də çünki, və ya H- körpü yük sağ üçün sol həm MOSFETS üçün istifadə edilə bilər, və heç vaxt həm də güc dissipating bilər Qeyd edək ki, eyni zamanda. Onların hallarda, lakin elektrik təcrid olmalıdır. tələb olunan elektrik təcrid haqqında daha ətraflı məlumat üçün heatsinks baxın.

4. MOSFET sürücülər

bir güc MOSFET yandırmaq üçün, darvaza terminal 10 mənbə terminal (məntiq səviyyəsi MOSFETS haqqında 4 volt) daha çox volt ən azı bir gərginlik olmalıdır. Bu rahat VGS (-ci) parametri üstündür.

güc MOSFETS bir xüsusiyyət onlar qapısı və digər terminallar, CISS arasında böyük küçə capacitance var. Bu təsiri qapısı terminalına pulse gəldiyi zaman, ilk tələb 10 volt edə bilərsiniz gate gərginlik əvvəl bu capacitance qədər tapşırılsın lazımdır. gate terminal sonra səmərəli cari görür. Buna görə də gate terminal küçə capacitance mümkün qədər tez ittiham edilə bilər, belə bir ağlabatan cari təmin etməyə qadir olmalıdır sürücüler circuit. Bunu etmək üçün ən yaxşı yolu bir xüsusi MOSFET sürücü chip istifadə etməkdir.

bir neçə şirkət mövcud MOSFET sürücü fiş bir çox var. Bəzi aşağıdakı cədvəldə datasheets bağlantılar göstərilir. Bəzi (bir tam körpü aşağı 2 MOSFETS üçün və ya yalnız bir sadə keçid dövrə) əsaslandırılmış olmalıdır MOSFET mənbə terminal tələb edir. Bəzi yüksək gərginlik mənbəyi ilə MOSFET idarə edə bilərsiniz. Onlar tam brifge yuxarı MOSFET açmaq üçün tələb 22 volt yarada deməkdir on-chip pulsuz nasos var. TDA340 hətta sizin üçün swicthing ardıcıllıqla nəzarət edir. Bəzi küçə qapısı capacitance qədər tapşırılsın çox qısa bir zərbə kimi 6 Amp cari qədər təmin edə bilər.

daha MOSFETS haqqında məlumat və necə onları idarə etmək üçün, International Rectifier burada HEXFET sıra texniki bülletenlərinin bir sıra var.

Tez-tez MOSFET sürücü və MOSFET qapısı terminal arasında aşağı dəyəri direnç görəcəksiniz. Bu başqa darvaza terminal icazə verilən maksimum gərginlik artıq ola bilər aparıcı inductance və darvaza capacitance səbəb hər hansı bir zəng rəqslərin aşağı sirinsimək üçün. O, həmçinin MOSFET açar və off olan dərəcəsi aşağı yavaşlatır. MOSFET in daxili diodlar kifayət qədər sürətli yandırmaq yoxsa Bu faydalı ola bilər. Bu maşının International Rectifier texniki sənədlərin bilər.

5. paralel MOSFETs

MOSFETs cari user qabiliyyəti yaxşılaşdırılması üçün paralel yerləşdirilə bilər. Sadəcə birlikdə Gate, Kaynak və Drain terminallar buyurun. MOSFETS hər hansı bir sayı paralel, ancaq darvaza capacitance daha çox MOSFETS paralel və nəticədə MOSFET sürücü onları idarə etmək mümkün olmayacaq kimi əlavə edir ki, qeyd etmək olar. Bu kimi bipolar tranzistorlar parellel bilməz unutmayın. Bu arxasında səbəbi burada texniki kağız müzakirə olunur.

Əvvəlki:Nə kimi baxmaq nə bir MOSFET, və necə işləyir?

Next:FMUSER X01 FM Transmitter War-Torn sahələri Radio gətirir

Mesaj yaz

Message siyahısı

Şərhlər Loading ...