Apakah senario aplikasi untuk MOSFET?

MOSFET digunakan secara meluas dalam litar analog dan digital dan berkait rapat dengan kehidupan kita. Kelebihan MOSFET ialah: litar pemacu agak mudah. ​​MOSFET memerlukan arus pemacu yang jauh lebih sedikit daripada BJT, dan biasanya boleh digerakkan terus oleh CMOS atau pengumpul terbuka litar pemacu TTL. Kedua, MOSFET bertukar lebih pantas dan boleh beroperasi pada kelajuan yang lebih tinggi kerana tiada kesan penyimpanan caj. Di samping itu, MOSFET tidak mempunyai mekanisme kegagalan pecahan sekunder. Semakin tinggi suhu, selalunya semakin kuat daya tahan, semakin rendah kemungkinan kerosakan terma, tetapi juga dalam julat suhu yang lebih luas untuk memberikan prestasi yang lebih baik.MOSFET telah digunakan dalam sejumlah besar aplikasi, dalam elektronik pengguna, produk industri, elektromekanikal peralatan, telefon pintar dan produk elektronik digital mudah alih lain boleh didapati di mana-mana sahaja.

Analisis kes aplikasi MOSFET

1、Menukar aplikasi bekalan kuasa

Mengikut definisi, aplikasi ini memerlukan MOSFET untuk menjalankan dan menutup secara berkala. Pada masa yang sama, terdapat berpuluh-puluh topologi boleh digunakan untuk menukar bekalan kuasa, seperti bekalan kuasa DC-DC yang biasa digunakan dalam penukar buck asas bergantung pada dua MOSFET untuk melaksanakan fungsi pensuisan, suis ini secara bergantian dalam induktor untuk menyimpan tenaga, dan kemudian membuka tenaga kepada beban. Pada masa ini, pereka sering memilih frekuensi dalam ratusan kHz dan bahkan melebihi 1MHz, kerana fakta bahawa semakin tinggi frekuensi, semakin kecil dan ringan komponen magnetik. Parameter MOSFET kedua terpenting dalam pensuisan bekalan kuasa termasuk kapasitans keluaran, voltan ambang, galangan pintu dan tenaga salji.

2, aplikasi kawalan motor

Aplikasi kawalan motor adalah satu lagi kawasan aplikasi kuasaMOSFET. Litar kawalan separuh jambatan biasa menggunakan dua MOSFET (jambatan penuh menggunakan empat), tetapi dua MOSFET masa off (masa mati) adalah sama. Untuk aplikasi ini, masa pemulihan terbalik (trr) adalah sangat penting. Apabila mengawal beban induktif (seperti belitan motor), litar kawalan menukar MOSFET dalam litar jambatan ke keadaan mati, di mana suis lain dalam litar jambatan membalikkan sementara arus melalui diod badan dalam MOSFET. Oleh itu, arus beredar semula dan terus menghidupkan motor. Apabila MOSFET pertama dijalankan semula, cas yang disimpan dalam diod MOSFET yang lain mesti dikeluarkan dan dinyahcas melalui MOSFET pertama. Ini adalah kehilangan tenaga, jadi lebih pendek trr, lebih kecil kerugian.

3, aplikasi automotif

Penggunaan MOSFET kuasa dalam aplikasi automotif telah berkembang pesat sejak 20 tahun yang lalu. kuasaMOSFETdipilih kerana ia boleh menahan fenomena voltan tinggi sementara yang disebabkan oleh sistem elektronik automotif biasa, seperti penumpahan beban dan perubahan mendadak dalam tenaga sistem, dan pakejnya mudah, terutamanya menggunakan pakej TO220 dan TO247. Pada masa yang sama, aplikasi seperti tingkap kuasa, suntikan bahan api, pengelap terputus-putus, dan kawalan pelayaran secara beransur-ansur menjadi standard dalam kebanyakan kereta, dan peranti kuasa yang serupa diperlukan dalam reka bentuk. Dalam tempoh ini, MOSFET kuasa automotif berkembang apabila motor, solenoid dan penyuntik bahan api menjadi lebih popular.

MOSFET yang digunakan dalam peranti automotif meliputi pelbagai voltan, arus dan rintangan pada. Konfigurasi jambatan peranti kawalan motor menggunakan model voltan kerosakan 30V dan 40V, peranti 60V digunakan untuk memacu beban di mana keadaan pemunggahan beban secara tiba-tiba dan permulaan lonjakan mesti dikawal, dan teknologi 75V diperlukan apabila standard industri dialihkan kepada sistem bateri 42V. Peranti voltan tambahan tinggi memerlukan penggunaan model 100V hingga 150V, dan peranti MOSFET melebihi 400V digunakan dalam unit pemacu enjin dan litar kawalan untuk lampu depan nyahcas intensiti tinggi (HID).

Arus pemacu MOSFET automotif berjulat dari 2A hingga lebih 100A, dengan rintangan pada antara 2mΩ hingga 100mΩ. Beban MOSFET termasuk motor, injap, lampu, komponen pemanasan, pemasangan piezoelektrik kapasitif dan bekalan kuasa DC/DC. Frekuensi penukaran biasanya berjulat dari 10kHz hingga 100kHz, dengan kaveat bahawa kawalan motor tidak sesuai untuk menukar frekuensi melebihi 20kHz. Keperluan utama lain ialah prestasi UIS, keadaan operasi pada had suhu simpang (-40 darjah hingga 175 darjah, kadang-kadang sehingga 200 darjah) dan kebolehpercayaan yang tinggi melebihi jangka hayat kereta.

4, lampu LED dan pemandu tanglung

Dalam reka bentuk lampu LED dan tanglung sering menggunakan MOSFET, untuk pemacu arus malar LED, biasanya menggunakan NMOS. MOSFET kuasa dan transistor bipolar biasanya berbeza. Kapasiti gerbangnya agak besar. Kapasitor perlu dicas sebelum pengaliran. Apabila voltan kapasitor melebihi voltan ambang, MOSFET mula mengalir. Oleh itu, adalah penting untuk ambil perhatian semasa reka bentuk bahawa kapasiti beban pemandu pintu perlu cukup besar untuk memastikan bahawa pengecasan kemuatan pintu setara (CEI) selesai dalam masa yang diperlukan oleh sistem.

Kelajuan pensuisan MOSFET sangat bergantung pada pengecasan dan pelepasan kapasiti input. Walaupun pengguna tidak boleh mengurangkan nilai Cin, tetapi boleh mengurangkan nilai sumber isyarat gelung pemacu gerbang rintangan dalaman Rs, sekali gus mengurangkan pemalar masa pengecasan gelung pintu dan menunaikan, untuk mempercepatkan kelajuan pensuisan, keupayaan pemacu IC am terutamanya dicerminkan di sini, kami mengatakan bahawa pilihanMOSFETmerujuk kepada pemacu MOSFET luaran IC arus malar. IC MOSFET terbina dalam tidak perlu dipertimbangkan. Secara umumnya, MOSFET luaran akan dipertimbangkan untuk arus melebihi 1A. Untuk mendapatkan keupayaan kuasa LED yang lebih besar dan lebih fleksibel, MOSFET luaran adalah satu-satunya cara untuk memilih IC perlu didorong oleh keupayaan yang sesuai, dan kemuatan input MOSFET adalah parameter utama.