MOSFET-lər üçün tətbiq ssenariləri hansılardır?

MOSFET-lər analoq və rəqəmsal sxemlərdə geniş şəkildə istifadə olunur və həyatımızla sıx bağlıdır. MOSFET-lərin üstünlükləri bunlardır: sürücü dövrəsi nisbətən sadədir.MOSFET-lər BJT-lərə nisbətən daha az sürücü cərəyanı tələb edir və adətən birbaşa CMOS və ya açıq kollektor tərəfindən idarə oluna bilər. TTL sürücü sxemləri. İkincisi, MOSFET-lər daha sürətli keçid edir və daha yüksək sürətlə işləyə bilirlər, çünki şarj yaddaşı effekti yoxdur. Bundan əlavə, MOSFET-lərdə ikinci dərəcəli qəza uğursuzluq mexanizmi yoxdur. Temperatur nə qədər yüksək olarsa, tez-tez dözümlülük bir o qədər güclü olarsa, termal parçalanma ehtimalı bir o qədər az olar, həm də daha yaxşı performans təmin etmək üçün daha geniş temperatur diapazonundadır. MOSFET-lər çoxlu sayda tətbiqlərdə, istehlakçı elektronikasında, sənaye məhsullarında, elektromexanikada istifadə edilmişdir. avadanlıq, ağıllı telefonlar və digər portativ rəqəmsal elektron məhsullar hər yerdə tapıla bilər.

MOSFET tətbiqi hallarının təhlili

1, Enerji təchizatı proqramlarının dəyişdirilməsi

Tərifinə görə, bu proqram MOSFET-lərin vaxtaşırı aparılmasını və bağlanmasını tələb edir. Eyni zamanda, enerji təchizatı kommutasiyası üçün istifadə edilə bilən onlarla topologiya var, məsələn, əsas pul çeviricisində tez-tez istifadə olunan DC-DC enerji təchizatı kommutasiya funksiyasını yerinə yetirmək üçün iki MOSFET-ə əsaslanır, bu açarlar növbə ilə saxlamaq üçün induktorda enerji, sonra enerjini yükə açın. Hal-hazırda dizaynerlər tez-tez yüzlərlə kHz və hətta 1MHz-dən yuxarı tezlikləri seçirlər, çünki tezlik nə qədər yüksəkdirsə, maqnit komponentləri daha kiçik və daha yüngüldür. Enerji təchizatının dəyişdirilməsində ikinci ən vacib MOSFET parametrlərinə çıxış tutumu, eşik gərginliyi, qapı empedansı və uçqun enerjisi daxildir.

2, motor nəzarət proqramları

Motor idarəetmə tətbiqləri güc üçün başqa bir tətbiq sahəsidirMOSFET-lər. Tipik yarımkörpü idarəetmə sxemləri iki MOSFET-dən istifadə edir (tam körpü dörd istifadə edir), lakin iki MOSFET-in söndürülmə vaxtı (ölü vaxt) bərabərdir. Bu proqram üçün tərs bərpa müddəti (trr) çox vacibdir. İnduktiv yükü idarə edərkən (məsələn, mühərrik sarğı) idarəetmə sxemi körpü dövrəsindəki MOSFET-i söndürmə vəziyyətinə çevirir, bu zaman körpü dövrəsindəki başqa bir açar MOSFET-dəki gövdə diodundan keçən cərəyanı müvəqqəti olaraq dəyişdirir. Beləliklə, cərəyan yenidən dövr edir və mühərriki gücləndirməyə davam edir. İlk MOSFET yenidən işə salındıqda, digər MOSFET diodunda saxlanılan yük çıxarılmalı və ilk MOSFET vasitəsilə boşaldılmalıdır. Bu enerji itkisidir, ona görə də trr nə qədər qısa olsa, itki bir o qədər az olar.

3, avtomobil proqramları

Avtomobil tətbiqlərində güclü MOSFET-lərin istifadəsi son 20 ildə sürətlə artmışdır. GücMOSFETyük atma və sistem enerjisində qəfil dəyişikliklər kimi ümumi avtomobil elektron sistemlərinin yaratdığı keçici yüksək gərginlikli hadisələrə tab gətirə bildiyi üçün seçilir və paketi sadədir, əsasən TO220 və TO247 paketlərindən istifadə edir. Eyni zamanda, elektrik şüşələri, yanacaq yeridilməsi, aralıq sileceklər və kruiz kontrol kimi tətbiqlər tədricən əksər avtomobillərdə standart halına gəlir və dizaynda oxşar güc qurğuları tələb olunur. Bu dövrdə, mühərriklər, solenoidlər və yanacaq injektorları daha populyarlaşdıqca avtomobil gücü MOSFETləri inkişaf etdi.

Avtomobil cihazlarında istifadə olunan MOSFET-lər geniş gərginliklər, cərəyanlar və müqaviməti əhatə edir. 30V və 40V qırılma gərginliyi modellərindən istifadə edən körpü konfiqurasiyaları mühərrik idarəetmə cihazları, 60V qurğular qəfil yük boşaltma və gərgin başlanğıc şərtlərinin idarə edilməli olduğu yükləri idarə etmək üçün istifadə olunur və sənaye standartı 42V batareya sistemlərinə keçdikdə 75V texnologiyası tələb olunur. Yüksək köməkçi gərginlikli qurğular 100V-dən 150V-dək modellərin istifadəsini tələb edir və 400V-dan yuxarı olan MOSFET cihazları mühərrik sürücü bloklarında və yüksək intensivlikli boşalma (HID) faralar üçün idarəetmə sxemlərində istifadə olunur.

Avtomobil MOSFET sürücü cərəyanları 2A ilə 100A arasında dəyişir, müqavimət 2mΩ ilə 100mΩ arasında dəyişir. MOSFET yüklərinə mühərriklər, klapanlar, lampalar, istilik komponentləri, kapasitiv piezoelektrik qurğular və DC/DC enerji təchizatı daxildir. Kommutasiya tezlikləri adətən 10kHz-dən 100kHz-ə qədər dəyişir, nəzərə alınmalıdır ki, motor nəzarəti 20kHz-dən yuxarı tezliklərin dəyişdirilməsi üçün uyğun deyil. Digər əsas tələblər UIS performansı, qovşaq temperaturu həddində iş şəraiti (-40 dərəcədən 175 dərəcəyə qədər, bəzən 200 dərəcəyə qədər) və avtomobilin istifadə müddətindən kənarda yüksək etibarlılıqdır.

4, LED lampalar və fənərlər sürücüsü

LED lampaları və fənərlərin dizaynında tez-tez MOSFET istifadə olunur, LED sabit cərəyan sürücüsü üçün ümumiyyətlə NMOS istifadə olunur. güc MOSFET və bipolyar tranzistor adətən fərqlidir. Onun qapısının tutumu nisbətən böyükdür. Kondansatör keçirmədən əvvəl doldurulmalıdır. Kondansatör gərginliyi eşik gərginliyini aşdıqda, MOSFET keçirməyə başlayır. Buna görə də, dizayn zamanı qeyd etmək vacibdir ki, qapı sürücüsünün yük tutumu sistem tərəfindən tələb olunan vaxt ərzində ekvivalent qapı tutumunun (CEI) doldurulmasını təmin etmək üçün kifayət qədər böyük olmalıdır.

MOSFET-in keçid sürəti giriş tutumunun doldurulması və boşaldılmasından çox asılıdır. İstifadəçi Cin dəyərini azalda bilməsə də, keçid sürətini sürətləndirmək üçün ümumi IC sürücü qabiliyyətini sürətləndirmək üçün qapının sürücüsü döngə siqnal mənbəyinin daxili müqavimətinin Rs dəyərini azalda bilər, beləliklə darvaza dövrəsinin doldurulması və boşaldılması vaxt sabitlərini azaldır. Əsasən burada əks olunan seçim olduğunu deyirikMOSFETxarici MOSFET sürücüsünün sabit cərəyan IC-lərinə aiddir. quraşdırılmış MOSFET IC-ləri nəzərə almaq lazım deyil. Ümumiyyətlə, xarici MOSFET 1A-dan çox cərəyanlar üçün nəzərə alınacaqdır. Daha böyük və daha çevik bir LED güc qabiliyyəti əldə etmək üçün xarici MOSFET, müvafiq qabiliyyətlə idarə edilməli olan IC-ni seçmək üçün yeganə yoldur və MOSFET giriş tutumu əsas parametrdir.