MOSFET-ovi se naširoko koriste u analognim i digitalnim sklopovima i usko su povezani s našim životima. Prednosti MOSFET-a su: pogonski krug je relativno jednostavan. MOSFET-ovi zahtijevaju mnogo manje pogonske struje od BJT-a i obično se mogu izravno pokretati CMOS-om ili otvorenim kolektorom TTL pogonski sklopovi. Drugo, MOSFET-ovi se brže prebacuju i mogu raditi većim brzinama jer nema efekta pohrane naboja. Osim toga, MOSFET-ovi nemaju sekundarni mehanizam kvara. Što je viša temperatura, često je veća izdržljivost, manja je mogućnost toplinskog sloma, ali iu širem temperaturnom rasponu za bolju izvedbu. MOSFET-ovi se koriste u velikom broju aplikacija, u potrošačkoj elektronici, industrijskim proizvodima, elektromehaničkim oprema, pametni telefoni i drugi prijenosni digitalni elektronički proizvodi mogu se pronaći posvuda.
Analiza slučaja primjene MOSFET-a
1、Prijave za prebacivanje napajanja
Po definiciji, ova primjena zahtijeva da se MOSFET-ovi povremeno provode i gase. U isto vrijeme, postoje deseci topologija koje se mogu koristiti za prebacivanje napajanja, kao što je DC-DC napajanje koje se obično koristi u osnovnom buck pretvaraču oslanja se na dva MOSFET-a za obavljanje funkcije prebacivanja, te sklopke naizmjenično u induktoru za pohranu energije, a zatim otvoriti energiju za opterećenje. Trenutno dizajneri često biraju frekvencije u stotinama kHz, pa čak i iznad 1MHz, zbog činjenice da što je viša frekvencija, to su magnetske komponente manje i lakše. Drugi najvažniji MOSFET parametri u sklopnim izvorima napajanja uključuju izlazni kapacitet, napon praga, impedanciju vrata i energiju lavine.
2, aplikacije za kontrolu motora
Primjene za kontrolu motora još su jedno područje primjene za napajanjeMOSFET-ovi. Tipični polumostni kontrolni krugovi koriste dva MOSFET-a (puni most koristi četiri), ali vrijeme isključenja dva MOSFET-a (mrtvo vrijeme) je jednako. Za ovu primjenu, vrijeme povratnog oporavka (trr) je vrlo važno. Prilikom upravljanja induktivnim opterećenjem (kao što je namot motora), upravljački krug prebacuje MOSFET u premosnom krugu u isključeno stanje, u kojem trenutku drugi prekidač u premosnom krugu privremeno preokreće struju kroz tjelesnu diodu u MOSFET-u. Dakle, struja ponovno cirkulira i nastavlja napajati motor. Kada prvi MOSFET ponovno provodi, naboj pohranjen u drugoj MOSFET diodi mora se ukloniti i isprazniti kroz prvi MOSFET. Ovo je gubitak energije, pa što je trr kraći, to je gubitak manji.
3, automobilske aplikacije
Korištenje energetskih MOSFET-ova u automobilskim aplikacijama naglo je poraslo u posljednjih 20 godina. VlastMOSFETje odabran jer može izdržati prijelazne pojave visokog napona uzrokovane uobičajenim automobilskim elektroničkim sustavima, kao što su rasterećenje i nagle promjene energije sustava, a njegovo pakiranje je jednostavno, uglavnom se koristi TO220 i TO247 pakete. U isto vrijeme, aplikacije kao što su električni podizači prozora, ubrizgavanje goriva, povremeni brisači i tempomat postupno postaju standard u većini automobila, a slični električni uređaji potrebni su u dizajnu. Tijekom tog razdoblja, motori, solenoidi i mlaznice za gorivo postajali su sve popularniji, MOSFET-ovi za automobilsku snagu razvijali su se.
MOSFET-ovi koji se koriste u automobilskim uređajima pokrivaju širok raspon napona, struja i otpora pri uključivanju. Konfiguracije uređaja za upravljanje motorom premošćuju modele probojnog napona od 30 V i 40 V, uređaji od 60 V koriste se za pogon opterećenja gdje se moraju kontrolirati iznenadno rasterećenje opterećenja i uvjeti pokretanja prenapona, a potrebna je tehnologija od 75 V kada se industrijski standard prebaci na 42 V baterijske sustave. Uređaji visokog pomoćnog napona zahtijevaju upotrebu modela od 100 V do 150 V, a MOSFET uređaji iznad 400 V koriste se u pogonskim jedinicama motora i kontrolnim krugovima za prednja svjetla s izbijanjem visokog intenziteta (HID).
Pogonske struje MOSFET-a za automobile kreću se od 2 A do preko 100 A, s otporom pri uključivanju u rasponu od 2 mΩ do 100 mΩ. MOSFET opterećenja uključuju motore, ventile, lampe, grijaće komponente, kapacitivne piezoelektrične sklopove i DC/DC izvore napajanja. Preklopne frekvencije obično se kreću od 10 kHz do 100 kHz, s upozorenjem da upravljanje motorom nije prikladno za prebacivanje frekvencija iznad 20 kHz. Drugi glavni zahtjevi su performanse UIS-a, radni uvjeti na graničnoj temperaturi spoja (-40 stupnjeva do 175 stupnjeva, ponekad i do 200 stupnjeva) i visoka pouzdanost nakon životnog vijeka automobila.
4, LED svjetiljke i svjetiljke vozač
U dizajnu LED svjetiljki i svjetiljki često se koristi MOSFET, za LED upravljački program konstantne struje općenito se koristi NMOS. snaga MOSFET-a i bipolarnog tranzistora obično se razlikuje. Njegov gejt kapacitet je relativno velik. Kondenzator se mora napuniti prije vodljivosti. Kada napon kondenzatora prijeđe napon praga, MOSFET počinje provoditi. Stoga je važno primijetiti tijekom projektiranja da kapacitet opterećenja pogonskog sklopa vrata mora biti dovoljno velik kako bi se osiguralo da se punjenje ekvivalentnog kapaciteta vrata (CEI) dovrši unutar vremena koje zahtijeva sustav.
Brzina preklapanja MOSFET-a jako ovisi o punjenju i pražnjenju ulaznog kapaciteta. Iako korisnik ne može smanjiti vrijednost Cin, ali može smanjiti vrijednost unutarnjeg otpora Rs izvora signala petlje vrata, čime se smanjuju vremenske konstante punjenja i pražnjenja petlje vrata, kako bi se ubrzala brzina prebacivanja, opća sposobnost IC pogona ovdje se uglavnom odražava, kažemo da je izborMOSFETodnosi se na IC-ove konstantne struje vanjskog MOSFET pogona. ugrađeni MOSFET IC ne treba uzeti u obzir. Općenito govoreći, vanjski MOSFET će se uzeti u obzir za struje veće od 1A. Kako bi se dobila veća i fleksibilnija mogućnost napajanja LED-a, vanjski MOSFET je jedini način da se izabere IC koji treba biti vođen odgovarajućom sposobnošću, a ulazni kapacitet MOSFET-a je ključni parametar.
Vrijeme objave: 29. travnja 2024
