რა არის განაცხადის სცენარები MOSFET-ებისთვის?

MOSFET-ები ფართოდ გამოიყენება ანალოგურ და ციფრულ სქემებში და მჭიდრო კავშირშია ჩვენს ცხოვრებასთან. MOSFET-ების უპირატესობებია: წამყვანი წრე შედარებით მარტივია. MOSFET-ებს სჭირდებათ გაცილებით ნაკლები წამყვანი დენი, ვიდრე BJT-ები და, როგორც წესი, მათი მართვა შესაძლებელია პირდაპირ CMOS-ით ან ღია კოლექტორით. TTL მძღოლის სქემები. მეორეც, MOSFET-ები უფრო სწრაფად იცვლება და შეუძლიათ უფრო მაღალი სიჩქარით მუშაობა, რადგან არ არსებობს დამუხტვის შენახვის ეფექტი. გარდა ამისა, MOSFET-ებს არ გააჩნიათ მეორადი ავარიის მექანიზმი. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, ხშირად რაც უფრო ძლიერია გამძლეობა, მით ნაკლებია თერმული ავარიის შესაძლებლობა, მაგრამ ასევე უფრო ფართო ტემპერატურის დიაპაზონში უკეთესი მუშაობის უზრუნველსაყოფად. MOSFET-ები გამოიყენებოდა უამრავ აპლიკაციებში, სამომხმარებლო ელექტრონიკაში, სამრეწველო პროდუქტებში, ელექტრომექანიკაში. ყველგან შეგიძლიათ იპოვოთ აღჭურვილობა, სმარტფონები და სხვა პორტატული ციფრული ელექტრონული პროდუქტები.

 

MOSFET განაცხადის შემთხვევის ანალიზი

1, ელექტრომომარაგების პროგრამების გადართვა

განმარტებით, ეს აპლიკაცია მოითხოვს MOSFET-ებს პერიოდულად ჩატარებას და გამორთვას. ამავდროულად, არსებობს ათობით ტოპოლოგია, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტრომომარაგების გადართვისთვის, მაგალითად, DC-DC კვების წყარო, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება ძირითადი ბუქ კონვერტორში, ეყრდნობა ორ MOSFET-ს გადართვის ფუნქციის შესასრულებლად, ეს გადამრთველები მონაცვლეობით ინდუქტორში შესანახად. ენერგია და შემდეგ გახსენით ენერგია დატვირთვისთვის. ამჟამად, დიზაინერები ხშირად ირჩევენ სიხშირეებს ასობით kHz-ში და 1MHz-ზეც კი, იმის გამო, რომ რაც უფრო მაღალია სიხშირე, მით უფრო მცირე და მსუბუქია მაგნიტური კომპონენტები. მეორე ყველაზე მნიშვნელოვანი MOSFET პარამეტრები გადართვის ელექტრომომარაგებაში მოიცავს გამომავალი ტევადობას, ბარიერის ძაბვას, კარიბჭის წინაღობას და ზვავის ენერგიას.

 

2, ძრავის კონტროლის პროგრამები

ძრავის კონტროლის აპლიკაციები ენერგიის გამოყენების კიდევ ერთი სფეროაMOSFET-ები. ტიპიური ნახევარხიდის მართვის სქემები იყენებს ორ MOSFET-ს (სრული ხიდი იყენებს ოთხს), მაგრამ ორი MOSFET-ის გამორთვის დრო (მკვდარი დრო) ტოლია. ამ აპლიკაციისთვის, საპირისპირო აღდგენის დრო (trr) ძალიან მნიშვნელოვანია. ინდუქციური დატვირთვის მართვისას (როგორიცაა ძრავის გრაგნილი), საკონტროლო წრე ცვლის MOSFET-ს ხიდის წრეში გამორთვის მდგომარეობაში, რა დროსაც ხიდის წრეში სხვა გადამრთველი დროებით აბრუნებს დენს MOSFET-ის სხეულის დიოდის მეშვეობით. ამრიგად, დენი კვლავ ცირკულირებს და აგრძელებს ძრავის ენერგიას. როდესაც პირველი MOSFET კვლავ ჩაირთვება, სხვა MOSFET-ის დიოდში შენახული მუხტი უნდა მოიხსნას და განიტვირთოს პირველი MOSFET-ის მეშვეობით. ეს არის ენერგიის დანაკარგი, ამიტომ რაც უფრო მოკლეა trr, მით უფრო მცირეა დანაკარგი.

 

3, საავტომობილო აპლიკაციები

მძლავრი MOSFET-ების გამოყენება საავტომობილო პროგრამებში სწრაფად გაიზარდა ბოლო 20 წლის განმავლობაში. ძალაუფლებაMOSFETშერჩეულია, რადგან მას შეუძლია გაუძლოს მაღალი ძაბვის გარდამავალ მოვლენებს, რომლებიც გამოწვეულია ჩვეულებრივი საავტომობილო ელექტრონული სისტემებით, როგორიცაა დატვირთვის დაქვეითება და სისტემის ენერგიის უეცარი ცვლილებები, და მისი პაკეტი მარტივია, ძირითადად იყენებს TO220 და TO247 პაკეტებს. ამავდროულად, აპლიკაციები, როგორიცაა ელექტრო ფანჯრები, საწვავის ინექცია, წყვეტილი საწმენდები და კრუიზ კონტროლი თანდათან ხდება სტანდარტი მანქანების უმეტესობაში და მსგავსი ელექტრო მოწყობილობებია საჭირო დიზაინში. ამ პერიოდის განმავლობაში, საავტომობილო ენერგეტიკული MOSFET-ები განვითარდა, რადგან ძრავები, სოლენოიდები და საწვავის ინჟექტორები უფრო პოპულარული გახდა.

 

საავტომობილო მოწყობილობებში გამოყენებული MOSFET-ები მოიცავს ძაბვის, დენებისა და წინააღმდეგობის ფართო სპექტრს. ძრავის მართვის მოწყობილობები ახიდებს კონფიგურაციებს 30V და 40V ავარიული ძაბვის მოდელების გამოყენებით, 60V მოწყობილობები გამოიყენება დატვირთვის გასატარებლად, სადაც უნდა იყოს კონტროლირებადი დატვირთვის უეცარი გადმოტვირთვა და ძაბვის დაწყების პირობები და საჭიროა 75V ტექნოლოგია, როდესაც ინდუსტრიის სტანდარტი გადადის 42V ბატარეის სისტემებზე. მაღალი დამხმარე ძაბვის მოწყობილობები საჭიროებს 100V-დან 150V-მდე მოდელების გამოყენებას, ხოლო MOSFET მოწყობილობები 400V-ზე მეტი გამოიყენება ძრავის დრაივერის ერთეულებში და საკონტროლო სქემებში მაღალი ინტენსივობის გამონადენის (HID) ფარებისთვის.

 

საავტომობილო MOSFET-ის ამძრავის დენები მერყეობს 2A-დან 100A-მდე, წინააღმდეგობა 2mΩ-დან 100mΩ-მდე მერყეობს. MOSFET-ის დატვირთვები მოიცავს ძრავებს, სარქველებს, ნათურებს, გამათბობელ კომპონენტებს, ტევადობის პიეზოელექტრო კრებებს და DC/DC დენის წყაროებს. გადართვის სიხშირეები ჩვეულებრივ მერყეობს 10kHz-დან 100kHz-მდე, სიფრთხილით, რომ ძრავის კონტროლი არ არის შესაფერისი 20kHz-ზე მეტი სიხშირეების გადართვისთვის. სხვა ძირითადი მოთხოვნებია UIS-ის შესრულება, მუშაობის პირობები შეერთების ტემპერატურის ლიმიტზე (-40 გრადუსიდან 175 გრადუსამდე, ზოგჯერ 200 გრადუსამდე) და მაღალი საიმედოობა მანქანის სიცოცხლის მიღმა.

 

4, LED ნათურების და ფარნების დრაივერი

LED ნათურების და ფარნების დიზაინში ხშირად იყენებენ MOSFET-ს, LED მუდმივი დენის დრაივერისთვის, ზოგადად, გამოიყენება NMOS. სიმძლავრე MOSFET და ბიპოლარული ტრანზისტორი, როგორც წესი, განსხვავებულია. მისი კარიბჭის ტევადობა შედარებით დიდია. კონდენსატორის დამუხტვა საჭიროა გამტარობამდე. როდესაც კონდენსატორის ძაბვა აღემატება ზღვრულ ძაბვას, MOSFET იწყებს გამტარობას. ამიტომ, დიზაინის დროს მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ კარიბჭის ამძრავის დატვირთვის სიმძლავრე უნდა იყოს საკმარისად დიდი, რათა უზრუნველყოს ექვივალენტური კარიბჭის ტევადობის (CEI) დატენვა სისტემის მიერ მოთხოვნილ დროში.

 

MOSFET-ის გადართვის სიჩქარე დიდად არის დამოკიდებული შეყვანის ტევადობის დატენვაზე და განმუხტვაზე. მიუხედავად იმისა, რომ მომხმარებელს არ შეუძლია შეამციროს Cin-ის მნიშვნელობა, მაგრამ შეუძლია შეამციროს კარიბჭის მარყუჟის სიგნალის წყაროს შიდა წინააღმდეგობა Rs, რითაც ამცირებს კარიბჭის მარყუჟის დატენვას და განმუხტვის დროის მუდმივებს, გადართვის სიჩქარის დასაჩქარებლად, ზოგადი IC დისკის შესაძლებლობას. აქ ძირითადად აისახება, ჩვენ ვამბობთ, რომ არჩევანიMOSFETეხება გარე MOSFET დისკის მუდმივი დენის IC-ებს. ჩაშენებული MOSFET IC-ები არ საჭიროებს განხილვას. ზოგადად რომ ვთქვათ, გარე MOSFET განიხილება 1A-ზე მეტი დენებისთვის. იმისათვის, რომ მიიღოთ უფრო დიდი და მოქნილი LED სიმძლავრე, გარე MOSFET არის ერთადერთი გზა, რომ აირჩიოთ IC, რომელიც უნდა განხორციელდეს შესაბამისი შესაძლებლობით, ხოლო MOSFET-ის შეყვანის ტევადობა არის მთავარი პარამეტრი.