MOSFET - энэ юу вэ? Бүтцийн, технологийн онцлог

Энэ нийтлэлд Та энэ элемент талаар сурах болно MOSFET. Энэ бол байдаг шинж чанар, орчин үеийн электроник хэрэглэдэг доор хэлэлцэх болно юу. MOSFET болон IGBT - Та эрчим хүчний транзисторын хоёр төрлийн олж болно. инвертер, эрчим хүчний хангамж - Тэд импульсийн өндөр хүчдэлийн хувиргагч ашиглаж байна. Энэ нь эдгээр элементийн шинж бүхий л авч үзэх хэрэгтэй.

үндсэн мэдээлэл

Энэ нь IGBT мөн гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй MOSFET транзисторын боломжтой ачаалал маш өндөр эрх мэдэл өгөх. Бүх Энэ төхөөрөмж нь харагдана байх нь маш бага байгаа хэмжээ. Үр ашгийг транзисторын 95% -ийн утгыг байна давсан байна. MOSFET болон IGBT онд нийтлэг нэг зүйл байдаг - тэд байх тусгаарлагдсан цонхны хаалт, холбогдох хяналтын параметрүүдийг - үр дагавар. эдгээр төхөөрөмжүүдийн ийм транзисторын богино залгааны үед тэсвэртэй байх боломжийг нь сөрөг температурын коэффициент. бараг бүх компаниуд үйлдвэрлэсэн хэвийн хүчдэлээс цаг хугацааны үнэ цэнэ нь mosfety болзох.

менежментийн жолооч нар

хяналтын хэлхээний ямар ч одоогийн байгаа тул статик горимд, та стандарт схемийг ашиглаж чадахгүй. нэгдсэн хэлхээг - Энэ нь тусгай драйверыг ашиглахын тулд илүү их ач холбогдолтой. Олон компаниуд та ганц цахилгаан транзистор удирдах боломжийг олгодог төхөөрөмж, түүнчлэн гүүр, хагас бээр (гурван үе шат, хоёр үе шат) үйлдвэрлэх. гүйдлийн эсвэл богино залгааны, түүнчлэн MOSFET драйвер хэлхээний нь том хүчдэлийн уналт хамгаалах - Тэд дэмжлэг чиг үүрэг нь төрөл бүрийн гүйцэтгэх болно. хэлхээний ямар доор илүү дэлгэрэнгүй авч үзсэн болно. Энэ нь маш аюултай үзэгдэл юм - энэ нь цахилгаан транзистор хяналтын хэлхээний цаана хүчдэлийн уналт гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Хүчирхэг mosfety өөр үйлдлийн горим (шугаман) нь өөрчилж болох юм, тийм болохоор тэр нь амжилтгүй болох болно. Кристал транзистор overheats гарч шатаадаг.

буруу горим

Нүүр хуудас туслагч функц нь жолооч нар - энэ нь хэт гүйдлээс хамгаалах юм. богино залгааны - Энэ горимд нэг ажиллах хүчний транзистор дээр нягт харах шаардлагатай байна. Гүйдлийн ямар нэг шалтгаанаар гарч болно, гэхдээ хамгийн нийтлэг - ачаалал, эсвэл биед хэлхээний. Тиймийн тул, та зөв менежмент mosfetami хэрэгжүүлэх ёстой.

Ачаалал улмаас хэлхээний зарим онцлог тохиолддог. нь хагас дамжуулагч диод транзистор мөрөн түр зуурын эсвэл урвуу сэргээх гүйдлийн байж болох илрэл. Ийм хэт ачааллаас арилгах хэлхээний загвар аргыг тохиолддог. эсэргүүцэл сонгон шалгаруулах хаалга хяналтын хэлхээний явуулсан зам (snubbers) бүрдүүлэх Ашигласан сүлжээ, өндөр хүчдэлийн болон одоогийн дугуй тусгаарлагдсан байна.

Транзистор нь буруу ачаалал тохиолдох үед идэвхжүүлдэг байдлаар

нь буруу ачаалал тохиолддог үед коллекторын хэлхээний одоогийн хаалгаар нь хүчдэл ба транзистор transconductance шинж хязгаарлагдаж байна. тэр үед хүнсний гинжин хэлхээний байдаг тул, тодорхой хүчин чадал нь дотоод эсэргүүцэл эх үүсвэр богино залгааны гүйдэл дээр түүний нөлөө үзүүлж чадахгүй. өөрчлөх тохиолддог дараа, транзистор одоогийн хүчин чадлыг аажмаар цуглуулагч хэлхээнд паразит ороомгийн байдаг, учир нь илэрч эхэлдэг. Энэ баримт нь хүчдэлийн дүрж байгаа нь шалтгаан болж байна.

хуурамч эерэг

Шилжилтийн дууссаны дараа, эрчим хүчний транзистор бүрэн хүчдэл хэрэглэж байна. Энэ нь эрчим хүчний хамгийн хагас дамжуулагч талст нь сарниулахыг болно гэдгийг хүргэх болно. Энэ нь богино залгааны горим тодорхой цаг хугацааны дараа тасалдсан байх гэдэгт итгэлтэй байна гэж дүгнэж болно. Энэ нь хуурамч дохиолол арилгах хангалттай байх ёстой. Ер нь, цаг хугацааны 1 ... 10 микросекундээр байна. амархан ачааллыг тэсвэрлэх гэж транзистор шинж чанар нь ийм байх ёстой.

транзистор үед богино залгааны дуудахын

Үүнтэй нэгэн адил дээр дурдсан хэрэгт одоогийн транзистор шинжээр нь хязгаарлагдмал байна. Энэ нь ороомгийн (паразит) тодорхойлогдоно хурдтай ургадаг. Энэ нь одоогийн тогтмол тогтвортой төрийн үнэ цэнэ хүрдэг өмнө цуглуулагч хүчдэлийн нэмэгдэх болно. хаалга хүчдэлийн Миллер хүчин төгөлдөр болж нэмэгдсэн байна.

цуглуулагч нэмэгдэж одоогийн бөгөөд энэ нь маш их тогтвортой төрийн үнэ цэнийг хэтэрч болно. Энэ горим нь өгсөн юм Энэ нь зөвхөн суваг MOSFET унтраасан байна гэж, бас хүчдэлийн хязгаар боломж юм.

транзистор дааман хаалганы хэрэглэж хүчдэлийн шууд богино залгааны гүйдэл хамаарна. Харин хагас дамжуулагч элемент хаалга хүчдэлийн буурах нь нэлээд сонирхолтой дүр зураг юм. ханалтын хүчдэлийн нэмэгдсэн бөгөөд үр дүнд, явуулах алдагдал нэмэгдэж байна. богино залгааны транзистор тогтвортой байдал нягт түүний шинж чанарыг steepness холбоотой юм.

RS болон одоогийн олшруулах хүчин зүйл

mosfetov одоогийн үед дээд КУ, бага ханалтын хүчдэлийн. Тэд мөн богино хугацаанд ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай байдаг. Нөгөө талаас, хагас дамжуулагч, богино залгааны үед илүү тэсвэртэй байдаг нь маш их ханасан хүчдэлийн байна. Алдагдал нь мөн маш чухал ач холбогдолтой байдаг.

богино залгааны гүйдлийн том хамгийн их утга нь энгийн туйлт транзистор илүү анхдагч MOSFET байна. Ер нь, энэ нь арав дахин нэрлэсэн нь одоогийн үнэ цэнэ (хаалга хүчдэлийн зөвшөөрөгдөх гэж заасан) юм. үйлдвэрлэгчид (Европын болон Азийн) ихэнх нь ийм ачааллыг тэсвэрлэж чадна, мөн гэмтсэн биш юм транзистор үйлдвэрлэж байна.

өндөр тал нь хэт ачааллаас жолоочийг хамгаалах

хэт ачаалал аялал элементийн янз бүрийн арга байдаг. янз бүрийн үйлдвэрлэгчдийн драйверуудын тусламжтайгаар ямар нэг хамгаалах чиг үүрэг, хамгийн үр ашигтай арга замыг хэрэгжүүлэх болно. нь хэт ачаалал шаардлагатай бол хаалга хүчдэлийг багасгах. Энэ тохиолдолд, онцгой байдлын үйл ажиллагаа нь цаг хугацаа нэмэгдэж хүлээн зөвшөөрөх.

Энэ нь үр дүн нь хуурамч эерэг хамгаалах тогтолцоог оруулахгүй. конденсаторыг багтаамж өөрчлөх гэж оролдох: Энд MOSFET хэрхэн шалгах юм. Хэрэв та богино залгааны хариу өгөх хугацааг өөрчилж байгаа бол бүхэлд нь хэлхээний зөв ажиллаж байна. хэлхээний тодорхой үүрэг нь хэд хэдэн элемент ашигладаг. Жишээ нь, жолооч нь хосолсон, "алдах" Хэрэв та цаг хугацаа конденсатор нь хэт ачаалал шинжилгээ тодорхойлох боломжийг олгодог.

Онцгой байдлын үйл ажиллагаа

Энэ хугацааны интервал цуглуулагч хэлхээний тогтмол одоогийн шилжих хэлхээг хийсэн байна. Энэ нь хагас дамжуулагч элемент дааман хаалган дээр нь хүчдэлийн уналт өгдөг. Энэ тохиолдолд хэт ачааллаас ямар ч зогсоох байгаа бол, транзистор унтраах 10 мс дараа шилжсэн байна. Хамгаалах оролтын дохионы устах болно дараа нь хаалттай байдаг. Үүнийг хийсний гох хэлхээний хамгаалах нь.

Энэ нь хэрэглэж байгаа үед энэ нь цаг хугацаа дахин залгагдах MOSFET транзистор дамжуулан тэдний урт анхаарлаа хандуулах шаардлагатай байна. -нд шилжих ямар ба онцлог нь юу вэ? энэ удаа аль нэг транзистор үйлдвэрлэсэн хагас дамжуулагч чип дулааны цаг тогтмол (цаг) -аас их байх ёстой гэдгийг анхаарна уу.

хэлхээний сул талууд

хэлхээнд резистор өндөр хүчин чадалтай байгаа нь ашиглаж байгаа, гэхдээ тэд (улмаас зарим материал, технологийг ашиглах, паразит) нь маш өндөр ороомгийн байна. Тэгээд схем төгс ажиллагаанд чингэлгийн тэгтэй ойрхон байна гэсэн шаардлагатай байдаг. импульсийн гүйдэл хэмжих Дээрх нөхцлийг хангасан байх ёстой ашиглаж эсэргүүцэл. резистор орой дээр асар их хүчийг алдаж байна. Мөн энэ нь бүх өндөр тал нь драйвер хэлхээний үр ашгийг нөлөөлдөг.

Харин шилжих хэлхээ, эрчим хүчний алдагдлыг бууруулах байдаг. ханалтын хүчдэлийн ямар ч тохиолдолд хамаарна дээр олон тоо нь одоогийн цуглуулагч. MOSFET (өөрөөр хэлбэл, өгүүллээр) энэ харилцааг харуулж байна, энэ нь улмаас транзистор зайлуулах гүйдэл нь суваг эсэргүүцэл (идэвхтэй) хамаарна биш юм гэдгийг шугаман хэлж болно. Гэвч хүчирхэг IGBT транзисторын энэ харилцаа нь шугаман биш, харин өөрийнхөө цуглуулгыг амархан захирах шаардлагатай одоогийн хамгаалах харгалзана хүчдэл сонгож болно.

Гурван фазын гүүрний драйвер

Ийм схем одоогийн үнэ цэнийг хэмжих эсэргүүцэл хэрэглэж байна. хамгаалах одоогийн хүчдэлийн хуваагдлаас аргаар тодорхойлно. Өргөн тархсанаар нь жолооч IR2130 хүртэл 600 вольт хүртэл хүчдэлтэй үед тогтвортой хэлхээний үйл ажиллагааг хангах хүлээн авч уулзлаа. хэлхээний нь зайлуулах нээсэн байна (энэ нь алдаа байгааг харуулж байна) хээрийн нөлөө төрөл транзистор багтаасан. MOSFET Эдгээр шалтгааны улмаас чанарын тусад нь хатуу Гал унтраагчдын аргаар самбар дээр холбогдсон. Энэ нь тодорхой зөвлөмж, санал хүсэлт дохио үүсгэдэг нь өсгөгч орно. драйвер гүйдэл дамжин гарахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд дээд, доод мөрөн шилжүүлэлт транзистор хооронд саатал үед үүсдэг байна.

Ер нь, 0.2 мс ... 2 өөрчлөлт оруулах цаг хамааран. IR2130 жолооч хамгаалах схемийг хэрэгжүүлэх ашиглаж байна, богино залгааны үед хаалга хүчдэлийн хамгийн их утга нь хязгаарлах ямар ч функц байдаг. гурван фазын мөрөн нь хэлхээний боловсруулахдаа гүүр унтрах нь богино залгааны эхэлснээс хойш 1 мс дараа тохиолддог гэдгийг санаж байх хэрэгтэй. Үүний үр дүнд одоогийн (ялангуяа идэвхтэй ачааллын өмнө) тооцсон утгаас их байна. хамгаалах горимыг дахин, ажил буцаж очихын тулд энэ нь жолооч, түүний орц хийгддэггүй хүчдэлийн гаргасан унтраах хүч үйлдвэрлэх ёстой.

Бага тал нь жолооч нар

доод гар хяналт MOSFET транзистор үйлдвэрлэж, өндөр чанартай чип компаниуд байдаг Motorola, жишээ нь, MS33153. Энэ нь амжилттай хамгаалах хоёр төрлийн (хүчдэл, гүйдэл) ашиглаж болно Энэ драйвер, тусгай юм. хэт ачаалал, богино залгааны - хоёр горимтой тусгаарлаж нэг онцлог шинж нь ч бас байдаг. Энэ нь хүчдэл (сөрөг хяналт) нийлүүлэх боломжтой юм. Энэ нь өндөр хүчин чадал, хангалттай өндөр хаалга эрхэлсэн хяналтын модулиудыг хийх шаардлагатай тохиолдолд ашигтай байдаг. IGBT хамгаалах арга тахир дутуу болох эрчим хүчний хангамж хүчдэлийн доор 11 вольт унаж дараа (энэ нь хамгийн ойр аналог mosfetov юм).