MOSFET үшін қолданба сценарийлері қандай?

MOSFET-тер аналогтық және цифрлық тізбектерде кеңінен қолданылады және біздің өмірімізбен тығыз байланысты. MOSFET-тің артықшылықтары: жетек тізбегі салыстырмалы түрде қарапайым. MOSFET-тер BJT-ге қарағанда әлдеқайда аз жетек тогын қажет етеді және әдетте CMOS немесе ашық коллектор арқылы тікелей басқарылуы мүмкін. TTL драйверлерінің схемалары. Екіншіден, MOSFET жылдам ауысады және жоғары жылдамдықта жұмыс істей алады, өйткені зарядты сақтау әсері жоқ. Сонымен қатар, MOSFET-терде қайталама бұзылу механизмі жоқ. Температура неғұрлым жоғары болса, соғұрлым төзімділік соғұрлым күшті болады, термиялық бұзылу мүмкіндігі соғұрлым төмен болады, сонымен қатар жақсы өнімділікті қамтамасыз ету үшін кеңірек температура диапазонында.MOSFET-тер көптеген қолданбаларда, тұрмыстық электроникада, өнеркәсіптік өнімдерде, электромеханикалық құрылғыларда қолданылды. жабдықты, смартфондарды және басқа портативті цифрлық электронды өнімдерді кез келген жерден табуға болады.

MOSFET қолданбасының жағдайын талдау

1、Қуат көзі қолданбаларын ауыстыру

Анықтама бойынша, бұл қолданба MOSFET-терді мерзімді түрде жүргізуді және өшіруді талап етеді. Сонымен қатар, қуат көзін ауыстыру үшін ондаған топологияларды қолдануға болады, мысалы, негізгі конвертерде жиі қолданылатын DC-DC қуат көзі коммутациялық функцияны орындау үшін екі MOSFET-ке сүйенеді, бұл ажыратқыштар кезекпен индукторда сақтау үшін қолданылады. энергия, содан кейін энергияны жүктемеге ашыңыз. Қазіргі уақытта дизайнерлер жиі жүздеген кГц және тіпті 1 МГц-тен жоғары жиіліктерді таңдайды, себебі жиілік неғұрлым жоғары болса, магниттік компоненттер соғұрлым аз және жеңіл болады. Қуат көздерін ауыстырудағы екінші маңызды MOSFET параметрлеріне шығыс сыйымдылығы, шекті кернеу, қақпа кедергісі және көшкін энергиясы жатады.

2, қозғалтқышты басқару қолданбалары

Қозғалтқышты басқару қолданбалары электр қуатын қолданудың тағы бір саласы болып табыладыMOSFETs. Әдеттегі жарты көпірді басқару схемалары екі MOSFET пайдаланады (толық көпір төртеуін пайдаланады), бірақ екі MOSFET өшіру уақыты (өлі уақыт) тең. Бұл қолданба үшін кері қалпына келтіру уақыты (trr) өте маңызды. Индуктивті жүктемені басқару кезінде (мысалы, қозғалтқыш орамасы) басқару тізбегі көпір тізбегіндегі MOSFET-ті өшірулі күйге ауыстырады, бұл кезде көпір тізбегіндегі басқа қосқыш MOSFET-тегі корпус диоды арқылы токты уақытша өзгертеді. Осылайша, ток қайтадан айналады және қозғалтқышты қуаттандыруды жалғастырады. Бірінші MOSFET қайта өткізгенде, басқа MOSFET диодында сақталған зарядты бірінші MOSFET арқылы алып тастау керек. Бұл энергияның жоғалуы, сондықтан trr неғұрлым қысқа болса, жоғалту соғұрлым аз болады.

3, автомобиль қолданбалары

Соңғы 20 жылда автомобильдік қосымшаларда қуатты MOSFET пайдалану қарқынды өсті. ҚуатMOSFETол жүктің түсуі және жүйе энергиясының кенет өзгеруі сияқты жалпы автомобиль электронды жүйелерінен туындаған өтпелі жоғары вольтты құбылыстарға төтеп бере алатындықтан таңдалған және оның пакеті қарапайым, негізінен TO220 және TO247 пакеттерін пайдаланады. Сонымен қатар, электрлік терезелер, жанармай бүрку, үзіліссіз тазалағыштар және круиздік бақылау сияқты қосымшалар біртіндеп көптеген автомобильдерде стандартты болып келеді және дизайнда ұқсас қуат құрылғылары қажет. Осы кезеңде қозғалтқыштар, соленоидтар және жанармай инжекторлары танымал бола бастағандықтан, автомобиль қуаты MOSFET дамыды.

Автокөлік құрылғыларында қолданылатын MOSFET кернеулердің, токтардың және қарсылықтың кең ауқымын қамтиды. Қозғалтқышты басқару құрылғыларының көпір конфигурациялары 30В және 40В істен шығу кернеуінің үлгілері, 60В құрылғылары кенеттен жүкті түсіру және кернеуді жоғарылату жағдайларын бақылау қажет жүктемелерді жүргізу үшін пайдаланылады және салалық стандартты 42В аккумуляторлық жүйелерге ауыстырған кезде 75В технологиясы қажет. Жоғары қосалқы кернеу құрылғылары 100В-дан 150В-қа дейінгі модельдерді пайдалануды талап етеді, ал 400В-тан жоғары MOSFET құрылғылары қозғалтқыш драйверлерінің блоктарында және жоғары қарқынды разрядты (HID) фаралар үшін басқару схемаларында қолданылады.

Автомобильдік MOSFET жетек токтары 2А-дан 100А-ға дейін ауытқиды, қарсылық 2мОм мен 100мОм аралығында болады. MOSFET жүктемелеріне қозғалтқыштар, клапандар, шамдар, қыздыру компоненттері, сыйымдылық пьезоэлектрлік жинақтар және тұрақты/тұрақты ток қуат көздері жатады. Ауыстыру жиіліктері әдетте 10кГц-тен 100кГц-ке дейін ауытқиды, бұл ретте қозғалтқышты басқару 20кГц-тен жоғары жиіліктерді ауыстыру үшін жарамсыз екенін ескертеді. Басқа негізгі талаптар - UIS өнімділігі, түйіспедегі температура шегіндегі жұмыс жағдайлары (-40 градустан 175 градусқа дейін, кейде 200 градусқа дейін) және автомобильдің қызмет ету мерзімінен тыс жоғары сенімділік.

4, жарықдиодты шамдар мен шамдардың драйвері

Жарықдиодты шамдар мен шамдарды жобалау кезінде жиі MOSFET қолданылады, LED тұрақты ток драйвері үшін әдетте NMOS қолданылады. қуаты MOSFET және биполярлы транзистор әдетте әртүрлі. Оның қақпасының сыйымдылығы салыстырмалы түрде үлкен. Конденсаторды өткізер алдында зарядтау керек. Конденсатор кернеуі шекті кернеуден асқанда, MOSFET өткізе бастайды. Сондықтан жобалау кезінде ысырма драйверінің жүк сыйымдылығы жүйе талап ететін уақыт ішінде эквивалентті қақпа сыйымдылығын (CEI) зарядтауды аяқтауды қамтамасыз ету үшін жеткілікті үлкен болуы керек екенін ескеру маңызды.

MOSFET-тің ауысу жылдамдығы кіріс сыйымдылығының зарядталуына және разрядталуына өте тәуелді. Пайдаланушы Cin мәнін төмендете алмаса да, қақпаның жетек циклінің сигнал көзінің ішкі кедергісі Rs мәнін азайта алады, осылайша, коммутациялық жылдамдықты жылдамдату үшін қақпа контурының зарядтау және разрядтау уақытының тұрақтыларын азайтады, жалпы IC дискінің мүмкіндігі. мұнда негізінен көрініс табады, таңдау деп айтамызMOSFETсыртқы MOSFET жетегінің тұрақты ток IC-леріне жатады. кірістірілген MOSFET IC қарастырудың қажеті жоқ. Жалпы айтқанда, сыртқы MOSFET 1А асатын токтар үшін қарастырылады. Үлкенірек және икемді жарықдиодты қуат мүмкіндігін алу үшін сыртқы MOSFET сәйкес мүмкіндікпен басқарылатын IC таңдаудың жалғыз жолы болып табылады және MOSFET кіріс сыйымдылығы негізгі параметр болып табылады.