Jaká je role nízkonapěťových MOSFETů?

Existuje mnoho odrůdMOSFETy, hlavně rozdělené na křižovatkové MOSFETy a MOSFETy s izolovanou bránou dvě kategorie a všechny mají N-kanálové a P-kanálové body.

Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Tranzistor, označovaný jako MOSFET, se dělí na MOSFET typu depleting a MOSFET typu vylepšení.

MOSFETy se také dělí na elektronky s jedním a dvěma hradly. Dvoubránový MOSFET má dvě nezávislá hradla G1 a G2, z konstrukce ekvivalentu dvou jednobranových MOSFETů zapojených do série a jeho výstupní proud se mění dvoubranovým řízením napětí. Tato vlastnost dvoubranových MOSFETů přináší velké pohodlí při použití jako vysokofrekvenční zesilovače, zesilovače pro řízení zisku, směšovače a demodulátory.

1, MOSFETtypu a struktury

MOSFET je druh FET (jiným druhem je JFET), lze jej vyrobit na vylepšený nebo ochuzený typ, P-kanál nebo N-kanál celkem čtyři typy, ale teoretická aplikace pouze vylepšeného N-kanálového MOSFETu a vylepšeného P- kanál MOSFET, tak obvykle označovaný jako NMOS, nebo PMOS se odkazuje na tyto dva druhy. Pokud jde o to, proč nepoužívat MOSFETy typu vyčerpání, nedoporučujeme hledat hlavní příčinu. Pokud jde o dva vylepšené MOSFETy, běžněji používaný je NMOS, důvodem je malý odpor při zapnutí a jeho výroba je snadná. Takže aplikace přepínání napájení a motorového pohonu obecně používají NMOS. následující citát, ale také více založený na NMOS. mezi těmito třemi kolíky existují tři kolíky parazitní kapacity MOSFET, což není naše potřeba, ale kvůli omezením výrobního procesu. Existence parazitní kapacity při návrhu nebo výběru budícího obvodu ušetří nějaký čas, ale není možné se vyhnout a pak podrobnému představení. Ve schematickém schématu MOSFET lze vidět svod a zdroj mezi parazitní diodou. Říká se tomu dioda těla, při řízení racionálních zátěží je tato dioda velmi důležitá. Mimochodem, tělová dioda existuje pouze v jediném MOSFETu, obvykle ne uvnitř čipu integrovaného obvodu.

2, vodivostní charakteristiky MOSFET

Význam vedení je jako spínač, ekvivalentní sepnutí spínače. Charakteristiky NMOS, povedou Vgs větší než určitá hodnota, vhodné pro použití v případě, kdy je zdroj uzemněn (low-end drive), přichází pouze hradlové napětí při charakteristikách 4V nebo 10V.PMOS povedou Vgs menší než určitá hodnota, vhodné pro použití v případě, kdy je zdroj připojen k VCC (high-end drive).

Nicméně, samozřejmě, PMOS může být velmi snadno použitelný jako špičkový ovladač, ale kvůli odporu, drahým, méně typům výměn a dalším důvodům, ve špičkovém ovladači obvykle stále používají NMOS.

3, MOSFETspínací ztráta

Ať už se jedná o NMOS nebo PMOS, poté, co existuje odpor při zapnutí, takže proud bude spotřebovávat energii v tomto odporu, se tato část spotřebované energie nazývá ztráta při zapnutí. Výběr MOSFETu s malým odporem sníží ztrátu odporu. Obvyklý zapínací odpor MOSFET s nízkým výkonem je obvykle v desítkách miliohmů, několik miliohmů tam. MOS v době zapnutí a vypnutí, nesmí být při okamžitém dokončení napětí na MOS dochází k procesu poklesu, proudu protékajícího procesem stoupá, během této doby je ztráta MOSFETu součin napětí a proudu se nazývá spínací ztráta. Obvykle je spínací ztráta mnohem větší než ztráta vedení a čím vyšší je spínací frekvence, tím větší je ztráta. Velký součin napětí a proudu v okamžiku vedení představuje velkou ztrátu. Zkrácení spínací doby snižuje ztráty při každém vedení; snížení spínací frekvence snižuje počet sepnutí za jednotku času. Oba přístupy mohou snížit spínací ztráty.

 
4, MOSFET pohon

Ve srovnání s bipolárními tranzistory se běžně předpokládá, že k vedení MOSFETu není potřeba žádný proud, pouze že napětí GS je nad určitou hodnotou. To je snadné, ale potřebujeme také rychlost. Ve struktuře MOSFETu můžete vidět, že mezi GS, GD je parazitní kapacita a řízení MOSFETu je teoreticky nabíjení a vybíjení kapacity. Nabíjení kondenzátoru vyžaduje proud, a protože okamžité nabíjení kondenzátoru lze považovat za zkrat, bude okamžitý proud vysoký. Výběr / návrh měniče MOSFET První věcí, které je třeba věnovat pozornost, je velikost okamžitého zkratového proudu, který lze poskytnout. Druhá věc, které je třeba věnovat pozornost, je to, že obecně používané v high-endových jednotkách NMOS, na vyžádání je napětí hradla vyšší než napětí zdroje. High-end pohon MOS trubice vodivost zdroje napětí a mozkové napětí (VCC) stejné, takže napětí brány než VCC 4V nebo 10V. za předpokladu, že ve stejném systému, abychom získali větší napětí než VCC, potřebujeme speciální zesilovací obvod. Mnoho motorových ovladačů je integrováno nabíjecím čerpadlem, je třeba věnovat pozornost tomu, že je třeba zvolit vhodný externí kondenzátor, aby se získal dostatečný zkratový proud pro řízení MOSFETu. 4V nebo 10V uvedené výše je běžně používaný MOSFET na napětí, konstrukce samozřejmě, nutnost mít určitou rezervu. Čím vyšší je napětí, tím vyšší je rychlost v zapnutém stavu a tím nižší je odpor v zapnutém stavu. Obvykle se v různých kategoriích používají také menší MOSFETy se zapnutým napětím, ale ve 12V automobilových elektronických systémech stačí obyčejný 4V zapnutý stav.

Hlavní parametry MOSFET jsou následující:

1. hradlový zdroj průrazného napětí BVGS - v procesu zvyšování napětí hradla zdroje tak, že hradlový proud IG z nuly začne prudký nárůst VGS, známý jako průrazné napětí hradla BVGS.

2. zapínací napětí VT - zapínací napětí (také známé jako prahové napětí): udělejte ze zdroje S a odtok D mezi začátkem vodivého kanálu požadované hradlové napětí; - standardizovaný N-kanálový MOSFET, VT je asi 3 ~ 6V; - po procesu zlepšování může hodnotu MOSFET VT snížit na 2 ~ 3V.

3. Průrazné napětí odtoku BVDS - za podmínky VGS = 0 (zesílené) , v procesu zvyšování napětí odtoku tak, že ID se začne dramaticky zvyšovat, když se VDS nazývá průrazné napětí odtoku BVDS - ID se dramaticky zvýšilo kvůli následující dva aspekty:

(1) lavinový rozpad ochuzené vrstvy v blízkosti drenážní elektrody

(2) proražení mezipólového průniku mezi póly – některý MOSFET s malým napětím, délka jeho kanálu je krátká, čas od času pro zvýšení VDS způsobí, že se oblast odtoku z vrstvy vyčerpání čas od času rozšíří do oblasti zdroje tak, že nulová délka kanálu, to znamená mezi průnikem odtok-zdroj, průnikem, zdrojovou oblastí většiny nosičů, zdrojovou oblastí, bude rovná, aby odolala ochuzovací vrstvě absorpce elektrického pole, dospět k úniku regionu, což má za následek velké ID.

4. DC vstupní odpor RGS - tj. poměr napětí přidaného mezi hradlovým zdrojem a hradlovým proudem, tato charakteristika je někdy vyjádřena jako hradlový proud protékající hradlovým MOSFETem RGS může snadno překročit 1010Ω. 5.

5. nízkofrekvenční transkonduktance gm ve VDS pro pevnou hodnotu podmínek, mikrovariance kolektorového proudu a mikrovariance hradlového zdroje napětí způsobená touto změnou se nazývá transkonduktance gm, odrážející řízení napětí hradla zdroje na odvodňovací proud má ukázat, že zesílení MOSFETu důležitého parametru, obecně v rozsahu několika až několika mA/V. MOSFET může snadno překročit 1010Ω.