Koja je uloga MOSFET-a malog napona?

Postoji mnogo varijantiMOSFET-ovi, uglavnom podijeljen u dvije kategorije spojnih MOSFET-a i MOSFET-a s izoliranim vratima, a svi imaju N-kanalne i P-kanalne točke.

Metal-oksid-poluvodički tranzistor s efektom polja, koji se naziva MOSFET, dijeli se na osiromašeni MOSFET i poboljšani MOSFET.

MOSFET-ovi se također dijele na jednostruke i dvostruke cijevi. Dual-gate MOSFET ima dva nezavisna vrata G1 i G2, iz konstrukcije koja je ekvivalentna dva jednostruka MOSFET-a spojena u seriju, a njegova se izlazna struja mijenja pomoću kontrole napona s dva vrata. Ova karakteristika dual-gate MOSFET-a donosi veliku pogodnost kada se koriste kao visokofrekventna pojačala, pojačala za kontrolu pojačanja, mikseri i demodulatori.

1, MOSFETvrsta i struktura

MOSFET je vrsta FET-a (druga vrsta je JFET), može se proizvoditi u poboljšani ili osiromašeni tip, P-kanalni ili N-kanalni ukupno četiri tipa, ali teorijska primjena samo poboljšanog N-kanalnog MOSFET-a i poboljšanog P- kanalni MOSFET, koji se obično naziva NMOS, ili PMOS odnosi se na ove dvije vrste. Što se tiče zašto ne koristiti MOSFET-ove iscrpljenog tipa, ne preporučujemo traženje temeljnog uzroka. Što se tiče dva poboljšana MOSFET-a, NMOS se češće koristi, razlog je što je otpor pri uključivanju mali i jednostavan za proizvodnju. Dakle, aplikacije sklopnog napajanja i motornog pogona općenito koriste NMOS. sljedeći citat, ali i više zasnovan na NMOS-u. tri pina MOSFET-a parazitni kapacitet postoji između tri pina, što nije naše potrebe, već zbog ograničenja proizvodnog procesa. Postojanje parazitskog kapaciteta u dizajnu ili odabiru pogonskog kruga uštedi vrijeme, ali ne postoji način da se izbjegne, a zatim detaljan uvod. Na shematskom dijagramu MOSFET-a može se vidjeti odvod i izvor između parazitske diode. To se zove tjelesna dioda, u pokretanju racionalnih opterećenja, ova dioda je vrlo važna. Usput, dioda tijela postoji samo u jednom MOSFET-u, obično ne unutar čipa integriranog kruga.

2, MOSFET karakteristike vodljivosti

Značaj kondukcije je kao prekidač, ekvivalentan zatvaranju prekidača. Karakteristike NMOS, Vgs veće od određene vrijednosti će provoditi, pogodno za upotrebu u slučaju kada je izvor uzemljen (niski pogon), dolazi samo napon vrata na 4V ili 10V. Karakteristike PMOS-a, Vgs manje od određene vrijednosti će provoditi, pogodno za upotrebu u slučaju kada je izvor spojen na VCC (high-end pogon).

Međutim, naravno, PMOS može biti vrlo jednostavan za korištenje kao vrhunski upravljački program, ali zbog otpornosti na uključenost, skupih, manje vrsta razmjena i drugih razloga, u naprednom upravljačkom programu obično se još uvijek koristi NMOS.

3, MOSFETkomutacijski gubitak

Bilo da se radi o NMOS-u ili PMOS-u, nakon što postoji otpor pri uključivanju, tako da će struja trošiti energiju u ovom otporu, ovaj dio potrošene energije naziva se gubitkom pri uključenju. Odabirom MOSFET-a s malim otporom pri uključivanju smanjit će se gubitak otpora pri uključivanju. Uobičajeni otpor pri uključivanju MOSFET-a male snage obično je u desecima miliohma, tamo nekoliko miliohma. MOS u uključenom vremenu i isključenju, ne smije biti u trenutnom završetku napona preko MOS-a postoji proces pada, struja teče kroz proces porasta, tijekom tog vremena, gubitak MOSFET-a je umnožak napona i struje naziva se sklopni gubitak. Obično je gubitak sklopke mnogo veći od gubitka kondukcije, a što je frekvencija prebacivanja veća, gubitak je veći. Veliki umnožak napona i struje u trenutku provođenja predstavlja veliki gubitak. Skraćivanje vremena preklapanja smanjuje gubitak pri svakom provođenju; smanjenjem sklopne frekvencije smanjuje se broj sklopki u jedinici vremena. Oba pristupa mogu smanjiti gubitak pri prebacivanju.

 
4, MOSFET pogon

U usporedbi s bipolarnim tranzistorima, obično se pretpostavlja da nije potrebna struja da bi MOSFET proveo, samo da je GS napon iznad određene vrijednosti. To je lako učiniti, ali potrebna nam je i brzina. U strukturi MOSFET-a možete vidjeti da postoji parazitski kapacitet između GS, GD, a pogon MOSFET-a je, u teoriji, punjenje i pražnjenje kapaciteta. Za punjenje kondenzatora potrebna je struja, a budući da se trenutačno punjenje kondenzatora može promatrati kao kratki spoj, trenutna struja će biti velika. Odabir / dizajn MOSFET pogona Prva stvar na koju treba obratiti pozornost je veličina trenutne struje kratkog spoja koja se može osigurati. Druga stvar na koju treba obratiti pozornost je da je, općenito korišten u NMOS pogonima visoke klase, napon na vratima na zahtjev veći od napona izvora. High-end disk MOS cijev vodljivosti izvora napona i odvod napona (VCC) isti, tako da je napon vrata od VCC 4V ili 10V. pod pretpostavkom da u istom sustavu, da bismo dobili veći napon od VCC-a, trebamo poseban krug za pojačanje. Mnogi pokretači motora imaju integriranu pumpu za punjenje, pa treba obratiti pozornost na odabir odgovarajućeg vanjskog kondenzatora, kako bi se dobila dovoljna struja kratkog spoja za pogon MOSFET-a. 4V ili 10V, rekao je gore, obično se koristi MOSFET na naponu, dizajn, naravno, treba imati određenu marginu. Što je veći napon, veća je brzina uključenog stanja i niži otpor uključenog stanja. Obično postoje i manji MOSFET-i uključenog napona koji se koriste u različitim kategorijama, ali u sustavima automobilske elektronike od 12 V dovoljno je obično uključeno stanje od 4 V.

Glavni parametri MOSFET-a su sljedeći:

1. probojni napon izvora vrata BVGS - u procesu povećanja napona izvora vrata, tako da struja vrata IG od nule počne nagli porast VGS, poznat kao probojni napon izvora vrata BVGS.

2. napon uključivanja VT - napon uključivanja (također poznat kao napon praga): izvor S i odvod D između početka vodljivog kanala čini potrebni napon vrata; - standardizirani N-kanalni MOSFET, VT je oko 3 ~ 6V; - nakon procesa poboljšanja, može smanjiti MOSFET VT vrijednost na 2 ~ 3 V.

3. Probojni napon odvoda BVDS - pod uvjetom VGS = 0 (pojačano), u procesu povećanja napona odvoda tako da ID počinje dramatično rasti kada se VDS naziva probojni napon odvoda BVDS - ID dramatično povećan zbog sljedeća dva aspekta:

(1) lavinski slom osiromašenog sloja u blizini odvodne elektrode

(2) slom međupolne penetracije odvod-izvor - MOSFET malog napona, duljina kanala mu je kratka, s vremena na vrijeme za povećanje VDS-a će se područje odvoda osiromašenog sloja s vremena na vrijeme proširiti na područje izvora , tako da je duljina kanala jednaka nuli, to jest, između prodora odvoda i izvora, prodora, područja izvora većine nosača, područja izvora, bit će ravna da izdrži osiromašeni sloj apsorpcije električnog polja, kako bi se došlo do područja curenja, što rezultira velikim ID.

4. Istosmjerni ulazni otpor RGS-tj. omjer napona dodanog između izvora vrata i struje vrata, ova se karakteristika ponekad izražava u smislu struje vrata koja teče kroz MOSFET RGS vrata može lako premašiti 1010Ω. 5.

5. niskofrekventna transkonduktancija gm u VDS-u za fiksnu vrijednost uvjeta, mikrovarijanca struje odvoda i mikrovarijanca napona izvora vrata uzrokovana ovom promjenom naziva se transkonduktancija gm, odražavajući kontrolu napona izvora vrata na odvodna struja je pokazati da je MOSFET pojačanje važnog parametra, općenito u rasponu od nekoliko do nekoliko mA/V. MOSFET može lako prelazi 1010Ω.