Hoe verbeterde pakket MOSFET's werk

By die ontwerp van 'n skakelkragtoevoer of motoraandrywingkring deur gebruik te maak van ingekapsuleerde MOSFET's, oorweeg die meeste mense die aan-weerstand van die MOS, die maksimum spanning, ens., die maksimum stroom, ens., en daar is baie wat slegs hierdie faktore in ag neem. Sulke stroombane kan werk, maar hulle is nie uitstekend nie en word nie as formele produkontwerpe toegelaat nie.

Die volgende is 'n klein opsomming van die basiese beginsels van MOSFET enMOSFETdrywer stroombane, wat ek na 'n aantal bronne verwys, nie almal oorspronklik nie. Insluitend die bekendstelling van MOSFET's, kenmerke, dryf- en toepassingskringe. Verpakking MOSFET tipes en aansluiting MOSFET is 'n FET (nog 'n JFET), kan vervaardig word in verbeterde of uitputting tipe, P-kanaal of N-kanaal 'n totaal van vier tipes, maar die werklike toepassing van slegs verbeterde N-kanaal MOSFET en verbeterde P -kanaal MOSFET, so gewoonlik na verwys as NMOS, of PMOS verwys na hierdie twee soorte.

Wat betref die rede waarom nie uitputtingstipe MOSFET's gebruik word nie, dit word nie aanbeveel om tot die onderkant daarvan te kom nie. Vir hierdie twee tipes verbeterings-MOSFET's word NMOS meer algemeen gebruik as gevolg van sy lae weerstand en gemak van vervaardiging. So skakel kragtoevoer en motoraandrywing toepassings, gebruik gewoonlik NMOS. die volgende inleiding, maar ook meerNMOS-gebaseer.

MOSFET's het parasitiese kapasitansie tussen die drie penne, wat nie nodig is nie, maar as gevolg van vervaardigingsprosesbeperkings. Die bestaan ​​van parasitiese kapasitansie in die ontwerp of keuse van die dryfkring te wees 'n paar moeilikheid, maar daar is geen manier om te vermy, en dan beskryf in detail. Soos jy op die MOSFET-skema kan sien, is daar 'n parasitiese diode tussen die drein en die bron.

Dit word die liggaamsdiode genoem en is belangrik om induktiewe ladings soos motors aan te dryf. Terloops, die liggaam diode is slegs teenwoordig in individuMOSFET'sen is gewoonlik nie binne die geïntegreerde stroombaanskyfie teenwoordig nie.MOSFET AAN KenmerkeAan beteken om as 'n skakelaar op te tree, wat gelykstaande is aan 'n skakelaarsluiting.

NMOS eienskappe, Vgs groter as 'n sekere waarde sal gelei, geskik vir gebruik in die geval wanneer die bron is geaard (lae-end ry), solank die hek spanning van 4V of 10V. PMOS eienskappe, Vgs minder as 'n sekere waarde sal gelei, geskik vir gebruik in die geval wanneer die bron is gekoppel aan VCC (hoë-end ry). Alhoewel PMOS egter maklik as 'n hoë-end-bestuurder gebruik kan word, word NMOS gewoonlik in hoë-end-bestuurders gebruik as gevolg van die groot weerstand, hoë prys en min vervangingstipes.

Verpakking MOSFET skakel buis verlies, of dit is NMOS of PMOS, na geleiding daar is aan-weerstand bestaan, sodat die stroom energie sal verbruik in hierdie weerstand, hierdie deel van die energie verbruik word genoem geleiding verlies. Die keuse van 'n MOSFET met 'n klein aan-weerstand sal die geleidingsverlies verminder. Deesdae is die aan-weerstand van kleinkrag MOSFET oor die algemeen rondom tientalle milliohm, en 'n paar milliohm is ook beskikbaar.MOS moet nie in 'n oomblik voltooi word wanneer dit gelei en afsny nie. Die spanning aan beide kante van die MOS het 'n proses van afneem, en die stroom wat daardeur vloei het 'n proses van toename.Gedurende hierdie tyd is die verlies van die MOSFET die produk van die spanning en die stroom, wat genoem word die skakelverlies. Gewoonlik is die skakelverlies baie groter as die geleidingsverlies, en hoe vinniger die skakelfrekwensie, hoe groter is die verlies. Die produk van spanning en stroom op die oomblik van geleiding is baie groot, wat groot verliese tot gevolg het.

Verkorting van die skakeltyd verminder die verlies by elke geleiding; die vermindering van die skakelfrekwensie verminder die aantal skakelaars per tydseenheid. Albei hierdie benaderings kan die skakelverliese verminder. Die produk van spanning en stroom op die oomblik van geleiding is groot, en die gevolglike verlies is ook groot. Verkorting van die skakeltyd kan die verlies by elke geleiding verminder; die vermindering van die skakelfrekwensie kan die aantal skakelaars per tydseenheid verminder. Albei hierdie benaderings kan die skakelverliese verminder. Bestuur In vergelyking met bipolêre transistors, word daar algemeen geglo dat geen stroom nodig is om 'n verpakte MOSFET aan te skakel nie, solank die GS-spanning bo 'n sekere waarde is. Dit is maklik om te doen, maar ons het ook spoed nodig. Die struktuur van die ingekapselde MOSFET kan gesien word in die teenwoordigheid van parasitiese kapasitansie tussen GS, GD, en die aandrywing van die MOSFET is in werklikheid die laai en ontlading van die kapasitansie. Om die kapasitor te laai vereis 'n stroom, want om die kapasitor onmiddellik te laai, kan gesien word as 'n kortsluiting, dus sal die oombliklike stroom groter wees. Die eerste ding om op te let wanneer 'n MOSFET-drywer gekies/ontwerp word, is die grootte van die oombliklike kortsluitstroom wat voorsien kan word.

Die tweede ding om op te let is dat, wat gewoonlik in hoë-end-aandrywing NMOS gebruik word, die betydse hekspanning groter moet wees as die bronspanning. Hoë-end aandrywing MOSFET geleiding bronspanning en drein spanning (VCC) dieselfde, dus die hek spanning as die VCC 4 V of 10 V. As in dieselfde stelsel, om 'n groter spanning as die VCC te kry, moet ons spesialiseer in stroombane te versterk. Baie motorbestuurders het geïntegreerde ladingpompe, dit is belangrik om daarop te let dat jy die toepaslike eksterne kapasitansie moet kies om genoeg kortsluitstroom te kry om die MOSFET aan te dryf. 4V of 10V word algemeen gebruik in die aan-toestand spanning van die MOSFET, natuurlik moet die ontwerp 'n sekere marge hê. Hoe hoër die spanning, hoe vinniger is die aan-toestand spoed en hoe laer die aan-toestand weerstand. Deesdae is daar MOSFET's met kleiner aan-toestand spanning wat in verskillende velde gebruik word, maar in 12V motor elektroniese stelsels is oor die algemeen 4V aan-toestand genoeg. MOSFET dryfkring en die verlies daarvan.