Kaip veikia patobulinto paketo MOSFET

Kurdami perjungiamąjį maitinimo šaltinį arba variklio pavaros grandinę naudojant įkapsuliuotus MOSFET, dauguma žmonių atsižvelgia į MOS varžą, maksimalią įtampą ir tt, maksimalią srovę ir t. t., ir yra daug tokių, kurie atsižvelgia tik į šiuos veiksnius. Tokios grandinės gali veikti, tačiau jos nėra puikios ir neleidžiamos kaip oficialus gaminio dizainas.

Toliau pateikiama nedidelė MOSFET ir pagrindų santraukaMOSFETvairuotojų grandinės, kurias remiuosi daugeliu šaltinių, ne visos originalios. Įskaitant MOSFET, charakteristikas, pavaros ir taikymo grandines. Pakuotės MOSFET tipai ir jungtis MOSFET yra FET (kitas JFET), gali būti gaminamas į patobulintą arba išeikvotą tipą, P kanalą arba N kanalą, iš viso keturių tipų, tačiau realiai taikomas tik patobulintas N kanalo MOSFET ir patobulintas P -channel MOSFET, todėl paprastai vadinamas NMOS, arba PMOS reiškia šias dvi rūšis.

Kalbant apie tai, kodėl gi ne naudoti išeikvojimo tipo MOSFET, nerekomenduojama įsigilinti į apačią. Šiems dviejų tipų patobulinimams MOSFET NMOS dažniau naudojamas dėl mažo atsparumo įjungimui ir lengvo gamybos. Taigi, perjungdami maitinimo šaltinį ir variklio pavaros programas, paprastai naudokite NMOS. tolesnė įžanga, bet ir daugiauNMOS- pagrįstas.

MOSFET tarp trijų kaiščių turi parazitinę talpą, kuri nėra reikalinga, bet dėl ​​gamybos proceso apribojimų. Parazitinės talpos egzistavimas projektuojant ar atrenkant pavaros grandinę gali būti tam tikra problema, tačiau jokiu būdu negalima išvengti, o tada išsamiai aprašyta. Kaip matote MOSFET schemoje, tarp kanalizacijos ir šaltinio yra parazitinis diodas.

Tai vadinamas korpuso diodu ir yra svarbus valdant indukcines apkrovas, tokias kaip varikliai. Beje, kūno diodas yra tik individualiaiMOSFETir paprastai nėra integrinio grandyno lusto viduje.MOSFET ON CharacteristicsOn reiškia, kad veikia kaip jungiklis, kuris prilygsta jungiklio uždarymui.

NMOS charakteristikos, Vgs, didesnės už tam tikrą vertę, bus laidūs, tinkami naudoti tuo atveju, kai šaltinis yra įžemintas (žemos klasės pavara), kol vartų įtampa yra 4 V arba 10 V. PMOS charakteristikos, Vgs, mažesnis nei tam tikra vertė, bus laidūs, tinka naudoti tuo atveju, kai šaltinis yra prijungtas prie VCC (aukštos klasės įrenginio). Tačiau, nors PMOS galima lengvai naudoti kaip aukščiausios klasės tvarkykles, NMOS paprastai naudojamas aukščiausios klasės tvarkyklėse dėl didelio atsparumo įjungimui, didelės kainos ir kelių pakeitimo tipų.

Pakuotės MOSFET perjungimo vamzdžio nuostoliai, nesvarbu, ar tai NMOS, ar PMOS, po laidumo yra atsparumas įjungimui, todėl srovė sunaudos energiją šioje varžoje, ši sunaudojamos energijos dalis vadinama laidumo praradimu. Pasirinkus MOSFET su maža įjungimo varža, sumažės laidumo praradimas. Šiais laikais mažos galios MOSFET varža įjungimo metu paprastai yra apie dešimtis miliohmų, taip pat yra keletas milijonų omų. MOS neturi būti baigtas akimirksniu, kai laidas ir išsijungia. Abiejose MOS pusėse esanti įtampa yra mažėjimo procesas, o per jį tekanti srovė didėja. Per šį laiką MOSFET praradimas yra įtampos ir srovės sandauga, kuri vadinama perjungimo praradimas. Paprastai perjungimo nuostoliai yra daug didesni nei laidumo nuostoliai, o kuo greitesnis perjungimo dažnis, tuo didesni nuostoliai. Įtampos ir srovės sandauga laidumo momentu yra labai didelė, todėl patiriami dideli nuostoliai.

Sutrumpėjus perjungimo laikui, sumažėja nuostoliai kiekvieno laidumo metu; sumažinus perjungimo dažnį, sumažėja perjungimų per laiko vienetą skaičius. Abu šie metodai gali sumažinti perjungimo nuostolius. Įtampos ir srovės sandauga laidumo momentu yra didelė, o atsirandantys nuostoliai taip pat dideli. Perjungimo laiko sutrumpinimas gali sumažinti nuostolius kiekvieno laidumo metu; sumažinus perjungimo dažnį, galima sumažinti jungiklių skaičių per laiko vienetą. Abu šie metodai gali sumažinti perjungimo nuostolius. Vairavimas Palyginti su dvipoliais tranzistoriais, paprastai manoma, kad supakuotam MOSFET įjungti nereikia srovės, kol GS įtampa viršija tam tikrą vertę. Tai lengva padaryti, tačiau mums reikia ir greičio. Inkapsuliuoto MOSFET struktūra gali būti matoma esant parazitinei talpai tarp GS, GD, o MOSFET valdymas iš tikrųjų yra talpos įkrovimas ir iškrovimas. Kondensatoriaus įkrovimui reikalinga srovė, nes momentinis kondensatoriaus įkrovimas gali būti vertinamas kaip trumpasis jungimas, todėl momentinė srovė bus didesnė. Pirmas dalykas, į kurį reikia atkreipti dėmesį renkantis / projektuojant MOSFET tvarkyklę, yra momentinės trumpojo jungimo srovės dydis, kurį galima pateikti.

Antras dalykas, į kurį reikia atkreipti dėmesį, yra tai, kad, paprastai naudojant aukščiausios klasės NMOS diską, veikimo laiko vartų įtampa turi būti didesnė už šaltinio įtampą. Aukščiausios klasės pavaros MOSFET laidumo šaltinio įtampa ir nutekėjimo įtampa (VCC) yra vienodi, todėl vartų įtampa nei VCC 4 V arba 10 V. Jei toje pačioje sistemoje, norėdami gauti didesnę įtampą nei VCC, turime specializuotis stiprinimo grandinės. Daugelis variklių tvarkyklių turi integruotus įkrovimo siurblius, todėl svarbu pažymėti, kad turėtumėte pasirinkti tinkamą išorinę talpą, kad gautumėte pakankamai trumpojo jungimo srovės MOSFET varymui. 4 V arba 10 V dažniausiai naudojama MOSFET įtampai, žinoma, konstrukcija turi turėti tam tikrą maržą. Kuo didesnė įtampa, tuo greitesnis įjungimo būsenos greitis ir mažesnė įjungimo būsenos varža. Šiais laikais įvairiose srityse naudojami MOSFET su mažesne įtampa, tačiau 12 V automobilių elektroninėse sistemose paprastai pakanka 4 V įjungimo. MOSFET pavaros grandinė ir jos praradimas.