როგორ მუშაობს გაძლიერებული პაკეტის MOSFET-ები

ჩართვის ელექტრომომარაგების ან ძრავის ამძრავის მიკროსქემის შედგენისას ინკაფსულირებული MOSFET-ების გამოყენებით, ადამიანების უმეტესობა ითვალისწინებს MOS-ის წინააღმდეგობას, მაქსიმალურ ძაბვას და ა.შ., მაქსიმალურ დენს და ა.შ., და ბევრია, ვინც ითვალისწინებს მხოლოდ ამ ფაქტორებს. ასეთი სქემები შეიძლება მუშაობდეს, მაგრამ ისინი არ არის შესანიშნავი და დაუშვებელია, როგორც პროდუქტის ოფიციალური დიზაინი.

ქვემოთ მოცემულია MOSFET-ის საფუძვლების მცირე შეჯამება დაMOSFETდრაივერების სქემები, რომლებიც მე მივმართავ უამრავ წყაროს, არა ყველა ორიგინალს. MOSFET-ების, მახასიათებლების, წამყვანი და აპლიკაციის სქემების დანერგვის ჩათვლით. შეფუთვა MOSFET-ის ტიპები და შემაერთებელი MOSFET არის FET (სხვა JFET), შეიძლება დამზადდეს გაძლიერებულ ან ამოწურულ ტიპად, P-არხად ან N-არხად სულ ოთხი ტიპის, მაგრამ რეალურად გამოიყენება მხოლოდ გაძლიერებული N-არხის MOSFET და გაძლიერებული P. -არხი MOSFET, რომელსაც ჩვეულებრივ უწოდებენ NMOS, ან PMOS ეხება ამ ორ სახეობას.

რაც შეეხება იმას, თუ რატომ არ გამოვიყენოთ დეპლეციური ტიპის MOSFET-ები, არ არის რეკომენდირებული მის ბოლოში მოხვედრა. ამ ორი ტიპის გამაძლიერებელი MOSFET-ისთვის NMOS უფრო ხშირად გამოიყენება მისი დაბალი წინააღმდეგობისა და დამზადების სიმარტივის გამო. ასე რომ, ელექტრომომარაგების და ძრავის დისკის აპლიკაციების გადართვა, ძირითადად, გამოიყენეთ NMOS. შემდეგი შესავალი, არამედ უფრო მეტიცNMOS- დაფუძნებული.

MOSFET-ებს აქვთ პარაზიტული ტევადობა სამ პინს შორის, რაც არ არის საჭირო, მაგრამ წარმოების პროცესის შეზღუდვის გამო. პარაზიტული ტევადობის არსებობა დისკის მიკროსქემის დიზაინში ან შერჩევისას გარკვეული უბედურებაა, მაგრამ თავიდან აცილების გზა არ არსებობს და შემდეგ დეტალურად არის აღწერილი. როგორც MOSFET-ის სქემაზე ხედავთ, დრენაჟსა და წყაროს შორის არის პარაზიტული დიოდი.

ამას ეწოდება სხეულის დიოდი და მნიშვნელოვანია ინდუქციური დატვირთვების მართვისთვის, როგორიცაა ძრავები. სხვათა შორის, სხეულის დიოდი მხოლოდ ინდივიდუალურად არის წარმოდგენილიMOSFET-ებიდა, როგორც წესი, არ არის ინტეგრირებული მიკროსქემის ჩიპში. MOSFET ON CharacteristicsOn ნიშნავს გადამრთველის როლის შესრულებას, რაც გადამრთველის დახურვის ტოლფასია.

NMOS მახასიათებლებს, გარკვეულ მნიშვნელობაზე მეტი Vgs გაატარებს, გამოსაყენებლად შესაფერისია იმ შემთხვევაში, როდესაც წყარო დამიწებულია (დაბალი დისკი), სანამ კარიბჭის ძაბვა იქნება 4 ვ ან 10 ვ. PMOS მახასიათებლებს, Vgs გარკვეულ მნიშვნელობაზე ნაკლები იქნება, გამოსაყენებლად შესაფერისია იმ შემთხვევაში, როდესაც წყარო დაკავშირებულია VCC-თან (მაღალი დონის დისკზე). თუმცა, მიუხედავად იმისა, რომ PMOS ადვილად შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც მაღალი დონის დრაივერი, NMOS ჩვეულებრივ გამოიყენება მაღალი დონის დრაივერებში დიდი წინააღმდეგობის, მაღალი ფასის და რამდენიმე შემცვლელი ტიპის გამო.

შეფუთვა MOSFET გადართვის მილის დაკარგვა, იქნება ეს NMOS ან PMOS, გამტარობის შემდეგ არსებობს ჩართვის წინააღმდეგობა, ასე რომ დენი მოიხმარს ენერგიას ამ წინააღმდეგობაში, მოხმარებული ენერგიის ამ ნაწილს ეწოდება გამტარობის დაკარგვა. MOSFET-ის არჩევა მცირე წინააღმდეგობის მქონე შეამცირებს გამტარობის დაკარგვას. დღესდღეობით, მცირე სიმძლავრის MOSFET-ის წინააღმდეგობა, როგორც წესი, დაახლოებით ათეულ მილიოჰამს შეადგენს და ასევე ხელმისაწვდომია რამდენიმე მილიოჰმი. MOS არ უნდა დასრულდეს მყისიერად, როდესაც ის ატარებს და წყვეტს. MOS-ის ორივე მხარეს ძაბვას აქვს კლების პროცესი და მასში გამავალი დენი აქვს ზრდის პროცესს. ამ დროს MOSFET-ის დაკარგვა არის ძაბვისა და დენის პროდუქტი, რასაც გადართვის დანაკარგი ეწოდება. ჩვეულებრივ გადართვის დანაკარგი გაცილებით დიდია, ვიდრე გამტარობის დაკარგვა და რაც უფრო სწრაფია გადართვის სიხშირე, მით უფრო დიდია დანაკარგი. ძაბვისა და დენის პროდუქტი გამტარობის მომენტში ძალიან დიდია, რაც იწვევს დიდ დანაკარგებს.

გადართვის დროის შემცირება ამცირებს დანაკარგს თითოეულ გამტარობაზე; გადართვის სიხშირის შემცირება ამცირებს გადამრთველების რაოდენობას დროის ერთეულზე. ორივე ამ მიდგომას შეუძლია შეამციროს გადართვის დანაკარგები. ძაბვისა და დენის პროდუქტი გამტარობის მომენტში დიდია და შედეგად მიღებული დანაკარგიც დიდია. გადართვის დროის შემცირებამ შეიძლება შეამციროს დანაკარგი თითოეულ გამტარობაზე; გადართვის სიხშირის შემცირებამ შეიძლება შეამციროს გადამრთველების რაოდენობა დროის ერთეულზე. ორივე ამ მიდგომას შეუძლია შეამციროს გადართვის დანაკარგები. მართვა ბიპოლარულ ტრანზისტორებთან შედარებით, ზოგადად მიჩნეულია, რომ შეფუთული MOSFET-ის ჩასართავად არ არის საჭირო დენი, სანამ GS ძაბვა გარკვეულ მნიშვნელობას აღემატება. ამის გაკეთება მარტივია, თუმცა, ჩვენ ასევე გვჭირდება სიჩქარე. ინკაფსულირებული MOSFET-ის სტრუქტურა ჩანს GS-ს, GD-ს შორის პარაზიტული ტევადობის არსებობისას და MOSFET-ის მართვა, ფაქტობრივად, არის ტევადობის დამუხტვა და განმუხტვა. კონდენსატორის დამუხტვას სჭირდება დენი, რადგან კონდენსატორის მყისიერად დამუხტვა შეიძლება ჩაითვალოს როგორც მოკლე ჩართვა, ამიტომ მყისიერი დენი უფრო დიდი იქნება. პირველი, რაც გასათვალისწინებელია MOSFET დრაივერის არჩევისას/დაპროექტებისას არის მყისიერი მოკლე ჩართვის დენის ზომა, რომელიც შეიძლება უზრუნველყოფილი იყოს.

მეორე, რაც უნდა აღინიშნოს, არის ის, რომ, როგორც წესი, გამოიყენება მაღალი დონის დისკის NMOS-ში, დროული კარიბჭის ძაბვა უნდა იყოს წყაროს ძაბვაზე მეტი. მაღალი დონის დისკის MOSFET გამტარობის წყაროს ძაბვა და სანიაღვრე ძაბვა (VCC) იგივეა, ამიტომ კარიბჭის ძაბვა ვიდრე VCC 4 V ან 10 V. თუ იმავე სისტემაში, VCC-ზე დიდი ძაბვის მისაღებად, ჩვენ უნდა ვიყოთ სპეციალიზებული გამაძლიერებელი სქემები. ძრავის ბევრ დრაივერს აქვს ინტეგრირებული დამუხტვის ტუმბოები, მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ თქვენ უნდა აირჩიოთ შესაბამისი გარე ტევადობა, რათა მიიღოთ საკმარისი მოკლე ჩართვის დენი MOSFET-ის მართვისთვის. 4 ვ ან 10 ვ ჩვეულებრივ გამოიყენება MOSFET-ის მუდმივ ძაბვაში, რა თქმა უნდა, დიზაინს უნდა ჰქონდეს გარკვეული ზღვარი. რაც უფრო მაღალია ძაბვა, მით უფრო მაღალია ჩართვის სიჩქარე და მით უფრო დაბალია ჩართვის წინააღმდეგობა. დღესდღეობით, არსებობს MOSFET-ები უფრო მცირე მდგომარეობით ძაბვით, რომლებიც გამოიყენება სხვადასხვა სფეროში, მაგრამ 12 ვ საავტომობილო ელექტრონულ სისტემებში, ზოგადად, 4 ვ ჩართული მდგომარეობა საკმარისია. MOSFET წამყვანი წრე და მისი დაკარგვა.