Cara MOSFET Pakej Dipertingkat Berfungsi

Apabila mereka bentuk bekalan kuasa pensuisan atau litar pemacu motor menggunakan MOSFET terkapsul, kebanyakan orang menganggap rintangan pada MOS, voltan maksimum, dsb., arus maksimum, dsb., dan terdapat ramai yang mempertimbangkan faktor ini sahaja. Litar sedemikian mungkin berfungsi, tetapi ia tidak cemerlang dan tidak dibenarkan sebagai reka bentuk produk rasmi.

Berikut adalah sedikit ringkasan asas MOSFET danMOSFETlitar pemacu, yang saya rujuk kepada beberapa sumber, bukan semua asal. Termasuk pengenalan MOSFET, ciri, pemacu dan litar aplikasi. Jenis MOSFET pembungkusan dan MOSFET simpang ialah FET (JFET lain), boleh dihasilkan menjadi jenis yang dipertingkatkan atau penyusutan, saluran P atau saluran N sejumlah empat jenis, tetapi penggunaan sebenar hanya MOSFET saluran N yang dipertingkatkan dan P yang dipertingkatkan. -saluran MOSFET, jadi biasanya dirujuk sebagai NMOS, atau PMOS merujuk kepada kedua-dua jenis ini.

Mengapa tidak menggunakan MOSFET jenis penyusutan, tidak digalakkan untuk sampai ke bahagian bawahnya. Untuk kedua-dua jenis MOSFET peningkatan ini, NMOS lebih biasa digunakan kerana rintangan-on yang rendah dan kemudahan fabrikasi. Jadi menukar bekalan kuasa dan aplikasi pemacu motor, biasanya menggunakan NMOS. pengenalan berikut, tetapi juga lebihNMOS-berasaskan.

MOSFET mempunyai kapasitansi parasit antara tiga pin, yang tidak diperlukan, tetapi disebabkan oleh had proses pembuatan. Kewujudan kapasitans parasit dalam reka bentuk atau pemilihan litar pemacu untuk menjadi beberapa masalah, tetapi tidak ada cara untuk mengelakkan, dan kemudian diterangkan secara terperinci. Seperti yang anda lihat pada skema MOSFET, terdapat diod parasit di antara longkang dan punca.

Ini dipanggil diod badan dan penting dalam memacu beban induktif seperti motor. Dengan cara ini, diod badan hanya terdapat pada individuMOSFETdan biasanya tidak terdapat di dalam cip litar bersepadu.MOSFET ON CharacteristicsOn bermaksud bertindak sebagai suis, yang bersamaan dengan penutupan suis.

Ciri-ciri NMOS, Vgs lebih besar daripada nilai tertentu akan dijalankan, sesuai untuk digunakan dalam kes apabila sumber dibumikan (pemacu akhir rendah), selagi voltan pintu 4V atau 10V. Ciri-ciri PMOS, Vgs kurang daripada nilai tertentu akan dijalankan, sesuai untuk digunakan dalam kes apabila sumber disambungkan ke VCC (pemacu high-end). Walau bagaimanapun, walaupun PMOS boleh digunakan dengan mudah sebagai pemandu high end, NMOS biasanya digunakan dalam high end driver disebabkan oleh on-resistance yang besar, harga yang tinggi dan beberapa jenis penggantian.

Kehilangan tiub pensuisan MOSFET pembungkusan, sama ada NMOS atau PMOS, selepas pengaliran terdapat rintangan pada wujud, supaya arus akan menggunakan tenaga dalam rintangan ini, bahagian tenaga yang digunakan ini dipanggil kehilangan pengaliran. Memilih MOSFET dengan rintangan pada yang kecil akan mengurangkan kehilangan pengaliran. Pada masa kini, rintangan MOSFET kuasa kecil biasanya sekitar puluhan miliohm, dan beberapa miliohm juga tersedia. MOS tidak boleh disiapkan dalam sekelip mata apabila ia mengalir dan terputus. Voltan pada kedua-dua belah MOS mempunyai proses berkurangan, dan arus yang mengalir melaluinya mempunyai proses peningkatan. Pada masa ini, kehilangan MOSFET adalah hasil daripada voltan dan arus, yang dipanggil kehilangan pensuisan. Biasanya kehilangan pensuisan adalah lebih besar daripada kehilangan pengaliran, dan lebih cepat frekuensi pensuisan, lebih besar kerugian. Hasil darab voltan dan arus semasa pengaliran adalah sangat besar, mengakibatkan kerugian yang besar.

Memendekkan masa pensuisan mengurangkan kehilangan pada setiap pengaliran; mengurangkan frekuensi pensuisan mengurangkan bilangan suis setiap unit masa. Kedua-dua pendekatan ini boleh mengurangkan kerugian pensuisan. Hasil darab voltan dan arus semasa pengaliran adalah besar, dan kerugian yang terhasil juga besar. Memendekkan masa pensuisan boleh mengurangkan kehilangan pada setiap pengaliran; mengurangkan frekuensi pensuisan boleh mengurangkan bilangan suis setiap unit masa. Kedua-dua pendekatan ini boleh mengurangkan kerugian pensuisan. Pemanduan Berbanding dengan transistor bipolar, secara amnya dipercayai bahawa tiada arus diperlukan untuk menghidupkan MOSFET berpakej, selagi voltan GS melebihi nilai tertentu. Ini mudah dilakukan, namun, kita juga memerlukan kelajuan. Struktur MOSFET terkapsul boleh dilihat dengan kehadiran kapasitansi parasit antara GS, GD, dan pemacu MOSFET, sebenarnya, pengecasan dan nyahcas kapasitans. Mengecas kapasitor memerlukan arus, kerana mengecas kapasitor serta-merta boleh dilihat sebagai litar pintas, jadi arus segera akan menjadi lebih besar. Perkara pertama yang perlu diberi perhatian semasa memilih/mereka bentuk pemacu MOSFET ialah saiz arus litar pintas serta-merta yang boleh disediakan.

Perkara kedua yang perlu diberi perhatian ialah, secara amnya digunakan dalam NMOS pemacu mewah, voltan pintu tepat masa perlu lebih besar daripada voltan sumber. Voltan sumber pengaliran MOSFET pemacu tinggi dan voltan longkang (VCC) sama, jadi voltan pintu daripada VCC 4 V atau 10 V. Jika dalam sistem yang sama, untuk mendapatkan voltan yang lebih besar daripada VCC, kita perlu pakar dalam litar penggalak. Banyak pemandu motor mempunyai pam cas bersepadu, adalah penting untuk ambil perhatian bahawa anda harus memilih kapasitans luaran yang sesuai, untuk mendapatkan arus litar pintas yang mencukupi untuk memacu MOSFET. 4V atau 10V biasanya digunakan dalam voltan pada keadaan MOSFET, sudah tentu, reka bentuk perlu mempunyai margin tertentu. Semakin tinggi voltan, semakin cepat kelajuan on-state dan semakin rendah rintangan on-state. Pada masa kini, terdapat MOSFET dengan voltan atas keadaan yang lebih kecil digunakan dalam medan yang berbeza, tetapi dalam sistem elektronik automotif 12V, secara amnya 4V dalam keadaan sudah mencukupi. Litar pemacu MOSFET dan kehilangannya.