Kuidas täiustatud paketiga MOSFET-id töötavad

Kapseldatud MOSFET-i kasutava lülitustoiteallika või mootori ajami vooluahela projekteerimisel arvestab enamik inimesi MOS-i sisselülitamise takistust, maksimaalset pinget jne, maksimaalset voolu jne ning on palju neid, kes arvestavad ainult nende teguritega. Sellised vooluringid võivad töötada, kuid need pole suurepärased ega ole lubatud ametlike tootekujundustena.

Järgnevalt on väike kokkuvõte MOSFETi põhitõdedest jaMOSFETdraiveriahelad, millele viitan mitmele allikale, mitte kõik originaalid. Sealhulgas MOSFET-ide, karakteristikute, ajami- ja rakendusahelate kasutuselevõtt. Pakend MOSFETi tüübid ja ristmik MOSFET on FET (teine JFET), mida saab valmistada täiustatud või tühjendustüüpi, P-kanaliga või N-kanaliga kokku nelja tüüpi, kuid tegelik rakendus on ainult täiustatud N-kanaliga MOSFET ja täiustatud P. -kanali MOSFET, mida tavaliselt nimetatakse NMOS-iks, või PMOS viitab neile kahele tüübile.

Mis puutub, miks mitte kasutada tühjenemise tüüpi MOSFET-e, siis pole soovitatav selle põhjani jõuda. Nende kahe tüüpi täiustus-MOSFET-ide puhul kasutatakse NMOS-i sagedamini selle madala sisselülitamistakistuse ja valmistamise lihtsuse tõttu. Nii et toiteallika ja mootoriajami rakenduste vahetamiseks kasutage tavaliselt NMOS-i. järgnev sissejuhatus, aga ka rohkemNMOS-põhine.

MOSFET-idel on kolme kontakti vahel parasiitmahtuvus, mis pole vajalik, kuid tootmisprotsessi piirangute tõttu. Parasiitmahtuvuse olemasolu ajami vooluahela kavandamisel või valikul võib olla probleeme, kuid seda ei saa kuidagi vältida ja seejärel kirjeldatakse üksikasjalikult. Nagu MOSFET-i skeemil näha, on äravoolu ja allika vahel parasiitdiood.

Seda nimetatakse keredioodiks ja see on oluline induktiivsete koormuste, näiteks mootorite, juhtimisel. Muide, kehadiood on ainult üksikisikusMOSFETidja seda tavaliselt integraallülituse kiibis ei ole.MOSFET ON CharacteristicsOn tähendab lülitina toimimist, mis on samaväärne lüliti sulgemisega.

NMOS-i omadused, teatud väärtusest suuremad Vgs-d juhivad, sobib kasutamiseks juhul, kui allikas on maandatud (madala otsa ajam), kui paisupinge on 4 V või 10 V. PMOS-i omadused, teatud väärtusest väiksemad Vgs-d juhivad, sobib kasutamiseks juhul, kui allikas on ühendatud VCC-ga (high-end drive). Kuigi PMOS-i saab hõlpsasti kasutada kõrgekvaliteedilise draiverina, kasutatakse NMOS-i tavaliselt kõrgekvaliteedilistes draiverites suure sisselülitavuse, kõrge hinna ja väheste asendustüüpide tõttu.

Pakendis MOSFETi lülitustoru kadu, olgu see siis NMOS või PMOS, pärast juhtivust on sisselülitustakistus olemas, nii et vool tarbib selles takistuses energiat, seda osa tarbitud energiast nimetatakse juhtivuskadudeks. Väikese sisselülitustakistusega MOSFETi valimine vähendab juhtivuse kadu. Tänapäeval on väikese võimsusega MOSFET-i sisselülitustakistus tavaliselt umbes kümned millioomid ja saadaval on ka mõni millioomi. MOS ei tohi hetkega valmis saada, kui see juhib ja katkeb. MOS-i mõlemal küljel on pinge. vähenemise protsess ja seda läbiv vool suureneb. Selle aja jooksul on MOSFET-i kadu pinge ja voolu korrutis, mida nimetatakse lülituskaotus. Tavaliselt on lülituskadu palju suurem kui juhtivuse kadu ja mida kiirem on lülitussagedus, seda suurem on kadu. Pinge ja voolu korrutis juhtivuse hetkel on väga suur, mille tulemuseks on suured kaod.

Lülitusaja lühendamine vähendab kadu igal juhtivusel; lülitussageduse vähendamine vähendab lülitite arvu ajaühikus. Mõlemad lähenemisviisid võivad vähendada lülituskadusid. Pinge ja voolu korrutis juhtivuse hetkel on suur ning sellest tulenev kadu on samuti suur. Lülitusaja lühendamine võib vähendada kadu igal juhtivusel; lülitussageduse vähendamine võib vähendada lülitite arvu ajaühikus. Mõlemad lähenemisviisid võivad vähendada lülituskadusid. Sõitmine Võrreldes bipolaarsete transistoridega arvatakse üldiselt, et pakitud MOSFET-i sisselülitamiseks ei ole voolu vaja seni, kuni GS-i pinge on üle teatud väärtuse. Seda on lihtne teha, kuid vajame ka kiirust. Kapseldatud MOSFET-i struktuuri võib näha parasiitmahtuvuse olemasolul GS-i, GD-de vahel ja MOSFET-i juhtimine on tegelikult mahtuvuse laadimine ja tühjendamine. Kondensaatori laadimine nõuab voolu, kuna kondensaatori kohest laadimist võib vaadelda kui lühist, seega on hetkevool suurem. Esimene asi, mida MOSFET-draiveri valimisel/konstrueerimisel tähele panna, on saadava hetkelise lühisevoolu suurus.

Teine asi, mida tuleb tähele panna, on see, et tavaliselt tipptasemel NMOS-i draivi puhul peab sisselülitatud paisu pinge olema suurem kui allika pinge. High-end drive MOSFET juhtivuse allika pinge ja äravoolu pinge (VCC) on samad, nii et paisu pinge kui VCC 4 V või 10 V. Kui samas süsteemis on VCC-st suurema pinge saamiseks vaja spetsialiseeruda võimendusahelad. Paljudel mootorijuhtidel on integreeritud laadimispumbad, oluline on märkida, et MOSFET-i juhtimiseks piisava lühisevoolu saamiseks peaksite valima sobiva välismahtuvuse. MOSFET-i sisselülitatud pinges kasutatakse tavaliselt 4 V või 10 V, loomulikult peab konstruktsioonil olema teatud varu. Mida kõrgem on pinge, seda suurem on sisselülitatud oleku kiirus ja seda väiksem on sisselülitatud oleku takistus. Tänapäeval on erinevates valdkondades kasutusel väiksema sisselülitatud pingega MOSFET-id, kuid 12V autoelektroonikasüsteemides piisab üldjuhul 4V sisselülitatud olekust.MOSFET-i ajamiahel ja selle kadu.