Kiel Plibonigitaj Pakaj MOSFEToj Funkcias

Dum dizajnado de ŝanĝa elektroprovizo aŭ motora veturadcirkvito uzanta enkapsuligitajn MOSFETojn, la plej multaj homoj konsideras la sur-reziston de la MOS, la maksimuman tension, ktp., la maksimuman kurenton, ktp., kaj ekzistas multaj kiuj konsideras nur ĉi tiujn faktorojn. Tiaj cirkvitoj povas funkcii, sed ili ne estas bonegaj kaj ne estas permesitaj kiel formalaj produktdezajnoj.

La sekvanta estas malgranda resumo de la bazoj de MOSFET kajMOSFETŝoforcirkvitoj, kiujn mi referencas al kelkaj fontoj, ne ĉiuj originalaj. Inkluzive de la enkonduko de MOSFEToj, karakterizaĵoj, veturado kaj aplikaĵcirkvitoj. Pakado de MOSFET-tipoj kaj krucvojo MOSFET estas FET (alia JFET), povas esti fabrikita en plibonigita aŭ malpleniga tipo, P-kanalo aŭ N-kanalo entute kvar tipoj, sed la fakta apliko de nur plibonigita N-kanala MOSFET kaj plibonigita P. -channel MOSFET, do kutime nomata NMOS, aŭ PMOS rilatas al ĉi tiuj du specoj.

Koncerne kial ne uzi elĉerpitajn MOSFETojn, ne rekomendas atingi la fundon de ĝi. Por ĉi tiuj du specoj de plibonigaj MOSFEToj, NMOS estas pli ofte uzata pro ĝia malalta surrezisto kaj facileco de fabrikado. Do ŝanĝante elektroprovizon kaj motorajn aplikaĵojn, ĝenerale uzu NMOS. la sekvan enkondukon, sed ankaŭ pliNMOS-bazita.

MOSFEToj havas parazitan kapacitancon inter la tri stiftoj, kiu ne estas bezonata, sed pro produktadprocezlimigoj. La ekzisto de parazita kapacitanco en la dezajno aŭ elekto de la stirado cirkvito esti iu problemo, sed ne estas maniero eviti, kaj tiam priskribita en detalo. Kiel vi povas vidi sur la MOSFET-skemo, ekzistas parazita diodo inter la drenilo kaj la fonto.

Tio estas nomita la korpodiodo kaj estas grava en veturado de induktaj ŝarĝoj kiel ekzemple motoroj. Parenteze, la korpo-diodo ĉeestas nur en individuoMOSFETojkaj kutime ne ĉeestas ene de la integra cirkvitoblato.MOSFET ON KarakterizaĵojOn signifas funkcii kiel ŝaltilo, kio estas ekvivalenta al ŝaltilo fermo.

NMOS karakterizaĵoj, Vgs pli granda ol certa valoro kondukos, taŭga por uzo en la kazo kiam la fonto estas surgrundigita (malalta gamo stirado), kondiĉe ke la pordego tensio de 4V aŭ 10V. PMOS-karakterizaĵoj, Vgs malpli ol certa valoro kondukos, taŭgaj por uzo en la kazo kiam la fonto estas konektita al VCC (alta gamo). Tamen, kvankam PMOS povas esti facile uzata kiel altnivela ŝoforo, NMOS estas kutime uzata en altnivelaj ŝoforoj pro la granda sur-rezisto, alta prezo kaj malmultaj anstataŭigaj tipoj.

Pakado MOSFET ŝaltanta tubo perdo, ĉu ĝi estas NMOS aŭ PMOS, post kondukado ekzistas sur-rezisto ekzistas, tiel ke la fluo konsumos energion en ĉi tiu rezisto, ĉi tiu parto de la energio konsumita nomiĝas kondukperdo. Elekti MOSFET kun malgranda sur-rezisto reduktos la kondukperdon. Nuntempe, la surrezisto de malgranda potenco MOSFET estas ĝenerale ĉirkaŭ dekoj da miliohmoj, kaj kelkaj miliohmoj ankaŭ estas haveblaj. MOS ne devas esti kompletigita en momento kiam ĝi kondukas kaj fortranĉas. La tensio sur ambaŭ flankoj de la MOS havas procezo de malkresko, kaj la kurento fluanta tra ĝi havas procezon de pliiĝo.Dum ĉi tiu tempo, la perdo de la MOSFET estas la produkto de la tensio kaj la kurento, kiu estas nomita la ŝanĝperdo. Kutime la ŝanĝperdo estas multe pli granda ol la kondukperdo, kaj ju pli rapida la ŝanĝfrekvenco, des pli granda la perdo. La produkto de tensio kaj kurento en la momento de kondukado estas tre granda, rezultigante grandajn perdojn.

Mallongigi la ŝanĝan tempon reduktas la perdon ĉe ĉiu kondukado; redukti la ŝanĝfrekvencon reduktas la nombron da ŝaltiloj per unuotempo. Ambaŭ ĉi tiuj aliroj povas redukti la ŝanĝajn perdojn. La produkto de tensio kaj kurento en la momento de kondukado estas granda, kaj la rezulta perdo ankaŭ estas granda. Mallongigi la ŝanĝan tempon povas redukti la perdon ĉe ĉiu kondukado; redukti la ŝanĝfrekvencon povas redukti la nombron da ŝaltiloj po unuotempo. Ambaŭ ĉi tiuj aliroj povas redukti la ŝanĝajn perdojn. Veturado Kompare kun dupolusaj transistoroj, estas ĝenerale kredite ke neniu kurento estas postulata por ŝalti pakita MOSFET, tiel longe kiel la GS-tensio estas super certa valoro. Ĉi tio estas facile fari, tamen ni ankaŭ bezonas rapidecon. La strukturo de la enkapsuligita MOSFET povas esti vidita en la ĉeesto de parazita kapacitanco inter GS, GD, kaj la veturado de la MOSFET estas, fakte, la ŝargado kaj malŝarĝo de la kapacitanco. Ŝargi la kondensilon postulas fluon, ĉar ŝargi la kondensilon tuj povas esti vidita kiel kurta cirkvito, do la tuja fluo estos pli granda. La unua aĵo por noti dum elektado/dizajnado de MOSFET-ŝoforo estas la grandeco de la tuja kurta cirkvitofluo kiu povas esti disponigita.

La dua afero por noti estas ke, ĝenerale uzata en altnivela stirado NMOS, la ĝustatempa pordega tensio devas esti pli granda ol la fonta tensio. High-end drive MOSFET kondukto fonto tensio kaj drenilo tensio (VCC) la sama, do la pordego tensio ol la VCC 4 V aŭ 10 V. Se en la sama sistemo, por akiri pli grandan tensio ol la VCC, ni devas specialiĝi en plifortigante cirkvitojn. Multaj motoraj ŝoforoj havas integrajn ŝargajn pumpilojn, gravas noti, ke vi devas elekti la taŭgan eksteran kapacitancon, por akiri sufiĉe da kurta kurento por veturi la MOSFET. 4V aŭ 10V estas kutime uzataj en la surŝtata tensio de la MOSFET, kompreneble, la dezajno devas havi certan marĝenon. Ju pli alta la tensio, des pli rapida la surŝtata rapido kaj des pli malalta la surŝtata rezisto. Nuntempe, ekzistas MOSFET-oj kun pli malgranda surŝtata tensio uzata en malsamaj kampoj, sed en 12V aŭtomobilaj elektronikaj sistemoj, ĝenerale 4V surŝtato sufiĉas.MOSFET-veturadcirkvito kaj ĝia perdo.