1. Кернеумен басқарылатын жұмыс
Токпен басқарылатын құрылғылар болып табылатын биполярлық қосылыс транзисторларынан (BJTs) айырмашылығы, қуатты MOSFET кернеумен басқарылады. Бұл негізгі сипаттама бірнеше маңызды артықшылықтар береді:
- Жеңілдетілген қақпа жетектеріне қойылатын талаптар
- Басқару тізбегіндегі қуатты аз тұтыну
- Жылдам ауысу мүмкіндіктері
- Екінші реттік бұзылулар жоқ
1-сурет: BJT-мен салыстырғанда MOSFET-тің жеңілдетілген қақпа жетектеріне қойылатын талаптар
2. Ауыстырудың жоғары өнімділігі
Power MOSFETs дәстүрлі BJT-ге қарағанда көптеген артықшылықтарды ұсына отырып, жоғары жиілікті коммутация қолданбаларында жақсы нәтиже береді:
2-сурет: MOSFET және BJT арасындағы ауысу жылдамдығын салыстыру
| Параметр | Қуат MOSFET | BJT |
|---|---|---|
| Ауысу жылдамдығы | Өте жылдам (ns диапазоны) | Орташа (μs диапазоны) |
| Ауысу жоғалтулары | Төмен | Жоғары |
| Максималды ауысу жиілігі | >1 МГц | ~100 кГц |
3. Жылулық сипаттамалар
Power MOSFETs олардың сенімділігі мен өнімділігіне ықпал ететін жоғары жылу сипаттамаларын көрсетеді:
3-сурет: қуат MOSFET-теріндегі RDS(қосу) температуралық коэффициенті
- Оң температуралық коэффициент термиялық қашуды болдырмайды
- Параллель жұмыс кезінде жақсырақ токты бөлісу
- Жоғары термиялық тұрақтылық
- Кеңірек қауіпсіз жұмыс аймағы (SOA)
4. Күйдегі төмен қарсылық
Қазіргі заманғы қуатты MOSFET-тер өте төмен күйдегі қарсылыққа (RDS(қосылған)) қол жеткізеді, бұл бірнеше артықшылықтарға әкеледі:
4-сурет: MOSFET RDS (қосу) жүйесіндегі тарихи жақсарту
5. Параллельдік мүмкіндік
Қуатты MOSFET-терді оң температуралық коэффициентінің арқасында жоғары токтарды өңдеу үшін параллельді оңай қосуға болады:
5-сурет: Параллель қосылған MOSFET-де ағымдағы бөлісу
6. Беріктік және сенімділік
Power MOSFETs тамаша беріктік пен сенімділік мүмкіндіктерін ұсынады:
- Екінші реттік бұзылу құбылысы жоқ
- Кері кернеуден қорғау үшін тән диод
- Тамаша қар көшкіні мүмкіндігі
- Жоғары dV/dt мүмкіндігі
6-сурет: MOSFET және BJT арасындағы қауіпсіз жұмыс аймағын (SOA) салыстыру
7. Шығындардың тиімділігі
Жеке қуат MOSFET-тері BJT-мен салыстырғанда бастапқы құны жоғары болуы мүмкін, бірақ олардың жалпы жүйе деңгейіндегі артықшылықтары көбінесе шығындарды үнемдеуге әкеледі:
- Жеңілдетілген жетек тізбектері құрамдастардың санын азайтады
- Жоғары тиімділік салқындату талаптарын азайтады
- Жоғары сенімділік техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтады
- Кішірек өлшем ықшам дизайнға мүмкіндік береді
8. Болашақ тенденциялар мен жетілдірулер
Қуатты MOSFET артықшылықтары технологиялық жетістіктермен жақсаруды жалғастыруда:
Сурет 7: Эволюция және қуат MOSFET технологиясының болашақ тенденциялары
