Mosfet - unsa man kini? Structural ug teknolohiya nga mga bahin

Sa niini nga artikulo kamo makakat-on mahitungod niini nga elemento sama sa mosfet. Nga mao, unsa ang mga kabtangan, nga gigamit sa modernong electronics, pagahisgotan sa ubos. Ikaw makakaplag sa duha ka matang sa gahum transistors - MOSFET ug IGBT. Sila gigamit sa pulsed converters hatag-as nga gahum - inverters, gahum suplay. Kini kinahanglan hisgotan sa tanan nga mga bahin sa niini nga mga elemento.

nag-unang mga impormasyon

Kini kinahanglan nga nakita nga ang mga IGBT ug mosfet transistors makahimo sa paghatag sa usa ka hataas uyamut nga gahum ngadto sa load. Sa tanan niini nga device makita nga gamay kaayo sa gidak-on. Efficiency milapas transistors adunay mga hiyas sa 95%. Sa mosfet ug IGBT adunay usa ka butang diha sa komon nga - sila shutters inusara, sangputanan - may kalabutan sa pagkontrol sa lantugi. Negatibo nga temperatura coefficient sa niini nga mga lalang nga nagtugot sa maong mga transistors nga mahimong makasugakod sa mubo nga sirkito. Aron date mosfety uban sa subo overload sa panahon bili nga gipatungha sa hapit tanan nga mga kompanya.

Drayber alang sa pagdumala sa

Tungod kay walay kasamtangan sa sa kontrol sa sirkito, sa usa ka nagahunong mode, ikaw dili sa paggamit sa standard nga pamaagi. Kini naghimo sa labaw pa sa pagbati sa paggamit sa usa ka espesyal nga drayber - ang usa ka integrated nga sirkito. Daghang mga mga kompaniya paghimo lalang nga motugot kaninyo sa pagdumala sa ka gahum sa transistors, ingon man usab sa mga tulay ug sa usa ka katunga-nga-milya (tulo ka-hugna ug duha ka-hugna). Sila makahimo sa pagbuhat sa usa ka matang sa gimbuhaton nga suporta - sa pagpanalipod batok sa overcurrent o mubo-circuit, ingon man sa usa ka dako nga boltahe tinulo sa sirkito mosfet drayber. Unsa nga matang sa sirkito nga hisgotan sa dugang nga detalye sa ubos. Kini kinahanglan nga nakita nga ang boltahe drop tabok sa gahum transistor pagkontrol sa sirkito nga - kini mao ang usa ka kaayo nga delikado nga panghitabo. Gamhanan nga mosfety mahimong mausab ngadto sa laing operating mode (linear), aron nga mapakyas. Crystal transistor-overheat ug nagasunog sa gawas.

sayop mode

Home katabang function drayber - kini overcurrent panalipod. Kini mao ang gikinahanglan aron sa pagtan-aw pag-ayo sa gahum sa transistor sa pagtrabaho sa usa sa mga paagi - mubo-circuit. Overcurrent mahimong mahitabo alang sa bisan unsa nga rason, apan ang labing komon - Kapatagan sa load o sa lawas. Busa, kamo kinahanglan nga sa tukmang paagi sa pagpatuman sa pagdumala sa mosfetami.

Overloading mahitabo tungod sa pipila ka bahin sa sirkito. Posible panghitabo sa lumalabay o Reverse recovery kasamtangan nga sa usa ka semiconductor diode transistor abaga. Pagtangtang sa maong overload mahitabo sa sirkito pamaagi disenyo. Migamit kadena pagtukod dalan (snubbers), gidala sa gawas sa resistor pagpili ganghaan sa pagkontrolar sa sirkito ang nahimulag gikan sa hatag-as nga boltahe ug kasamtangan nga ligid.

Samtang ang mga transistor turns sa diha nga ang usa ka sayop mahitabo sa load

Sa diha nga ang usa ka sayop mahitabo sa sa load, sa kasamtangan sa maniningil sa sirkito limitado ngadto sa usa ka boltahe sa ganghaan, ug transconductance mga kinaiya sa mga transistor. Ang suplay sa sirkito sa ingon nga adunay usa ka sa pipila ka mga kapasidad, mao nga ang mga internal nga pagsukol sa mga tinubdan sa iyang kaugalingon dili maningkamot sa iyang impluwensya sa mubo-circuit kasamtangan. Sa higayon nga ang switch mahitabo, sa transistor kasamtangan nga kapasidad sa hinay-hinay magsugod sa mahitabo tungod kay adunay parasitic inductance sa maniningil sa sirkito. Kini mao ang rason nga adunay usa ka boltahe ituslob.

bakak nga mga positives

Human sa transition mahuman, sa gahum transistor ang bug-os nga mi-apply boltahe. Kini modala ngadto sa sa kamatuoran nga ang kadaghanan sa mga gahum nga mawala diha sa semiconductor kristal. Kini mahimong nakahinapos nga ang mubo nga-circuit mode mao ang sigurado nga mabalda human sa usa ka yugto sa panahon. Kini kinahanglan nga igo sa pagwagtang sa bakak alarma. Kasagaran, ang panahon sa laing 1 ... 10 microseconds. transistor kinaiya kinahanglan nga sama sa pag-asdang sa overload dali.

Load mubo-circuit sa diha nga ang transistor

Susama sa kaso nga gihisgotan sa ibabaw, kasamtangan nga limitado sa mga kinaiya sa mga transistor. Kini motubo sa usa ka rate nga gitinguha sa sa inductance (parasitic). Sa wala pa niini nga kasamtangan nga moabot sa usa ka kanunay nga bili makanunayong-estado, ang maniningil sa boltahe molambo. Ang ganghaan boltahe nagadugang tungod sa Miller epekto.

Ang kasamtangan nga sa pagtaas sa mga maniningil sa, ug kini sa hilabihan gayud molabaw sa bili makanunayong-estado. Kini mao ang alang sa nga paagi kini gitagana dili lamang nga ang mga channel mosfet ang mibalhin sa, apan usab ang posibilidad sa mga utlanan boltahe.

Ang boltahe nga gigamit sa ganghaan sa transistor agad direkta short circuit kasamtangan. Apan uban sa usa ka pagkunhod sa ganghaan boltahe sa elemento semiconductor mao minatarong, sa maayohon makapaikag nga hulagway. Ang saturation boltahe nagadugang ug ingon sa usa ka resulta, conduction pagkawala gipadaghan. Kalig-on sa mubo-circuit transistor ang pag-ayo nga may kalabutan sa sa katitip sa iyang kinaiya.

RS ug sa kasamtangan nga butang ginansiya

Ang mas taas nga KU sa mosfetov kasamtangan, ang mga ubos-ubos sa saturation boltahe. Sila usab makahimo sa pag-asdang sa mubo nga panahon overload. Sa laing bahin, ang semiconductors, nga mas makasugakod sa mubo nga sirkito adunay usa ka taas kaayo nga saturation boltahe. Pagkawala usab kaayo mahinungdanon.

Ang mas dako ang maximum bili sa mga short circuit kasamtangan nga may payunir mosfet kay sa yano nga bipolar transistor. Kasagaran, kini mao ang napulo ka mga panahon sa nominal kasamtangang bili (nga gihatag nga ang ganghaan boltahe mao ang gitugot). Kadaghanan sa mga tiggama (European ug Asian) og transistors nga makaharong sa maong mga karga, ug wala naguba.

sa pagpanalipod sa mga drayber gikan sa hataas nga-kilid overload

Adunay nagkalain-laing mga pamaagi alang sa mga elemento overload biyahe. Uban sa tabang sa mga drayber gikan sa lain-laing mga manufacturers mahimo pagpatuman sa bisan unsa nga protective gimbuhaton, ang labing maayo nga paagi. Kon ang usa ka overload mao ang gikinahanglan aron sa pagpakunhod sa ganghaan boltahe. Sa kini nga kaso, ang pag-ila sa mga emergency pagtaas operation sa panahon.

Kini resulta sa pagwagtang sa bakak triggering sa pagpanalipod sa sirkito. Ania kon sa unsang paagi sa pagsusi mosfet: mosulay sa pag-usab sa capacitance sa capacitor. Kon mag-usab sa kaninyo sa tubag panahon sa usa ka mubo nga sirkito, ang bug-os nga sirkito nga nagtrabaho sa husto nga paagi. sa sirkito ang naggamit sa pipila ka mga elemento nga adunay pipila ka mga responsibilidad. Pananglitan, inubanan sa usa ka drayber, "masayop" nagtugot kaninyo sa pagtino sa panahon nga-capacitor overload analysis.

emergency operasyon

Kini nga panahon sa sal gihimo kanunay kasamtangan nga pagbalhin sa sirkito sa maniningil sa sirkito. Kini naghatag og usa ka boltahe tinulo sa ganghaan sa elemento semiconductor. Sa kaso nga, kon walay paghunong sa overload, ang transistor nga napalong human sa 10 ms. Protection ang kakulangan human nga gikuha gikan sa input signal. Uban niini nga gibuhat gato sa pagpanalipod sa sirkito.

Sa diha nga kini gigamit, kini mao ang gikinahanglan nga sa pagtagad sa ilang gitas-on sa panahon diin ang reclosing mosfet transistor. Unsa nga matang sa pagbalhin sa ug unsa ang mga bahin? Timan-i nga niini nga panahon kinahanglan nga mas dako pa kay sa sa kainit sa panahon kanunay (sa panahon) sa semiconductor chip sa nga sa usa ka transistor ang gigama.

Disadvantages sa sirkitong

Sa sirkitong resistors gigamit nga adunay usa ka taas nga kapasidad, apan sila sa usa ka taas nga inductance (parasitic, tungod sa paggamit sa pipila ka mga materyal ug mga teknolohiya). Ug alang sa hingpit nga ninglihok sa mga laraw mao nga gikinahanglan nga ang mga sudlanan nga suod ngadto sa zero. Resistors gigamit sa pagsukod sa pulso kasamtangan kinahanglan sa pagsugat sa ibabaw nga kahimtang. Sa ibabaw sa mga resistors nawad-an dakong gahum. Ug kini makaapekto sa efficiency sa tibuok drayber sa sirkito high-kilid.

Apan adunay mga pagbalhin sirkito, nga pagpakunhod sa gahum sa pagkawala. saturation boltahe sa bisan unsa nga kaso nag-agad sa sa kasamtangan nga maniningil. Mosfet (nga mao, nga gihisgutan sa artikulo) nagpakita kini nga relasyon, kini mahimong miingon linear tungod sa kamatuoran nga gikan sa kasamtangan nga transistor habwa, limas wala magdepende sa pagbatok channel (aktibo). Apan gamhanan IGBT transistors relasyon kini dili mao ang linear, apan kamo sa dali rang pagpili sa boltahe nga katumbas sa gikinahanglan kasamtangan nga panalipod.

Tulo ka-hugna tulay drayber

Sa maong mga laraw nga gipadapat sa usa ka resistor pagsukod sa kasamtangan nga bili. pagpanalipod sa kasamtangan nga determinado pinaagi sa usa ka boltahe magbabahin. Kaylap pagkapopular nakadawat drayber IR2130, nga sa paghatag og usa ka lig-on nga sa sirkito operation sa voltages sa 600 volts. sa sirkito naglakip sa usa ka uma epekto matang transistor kansang habwa, limas giablihan (kini nag-alagad sa nagpakita sa atubangan sa mga sayop). Mosfet mingkayab diha sa pisara pinaagi sa estrikto jumper diha sa qualitative inusara alang sa niini nga mga rason. Kini naglakip sa usa ka amplifier nga og sa usa ka pipila ka mga reperensiya ug feedback signal. Uban sa drayber ang nag-umol sa usa ka panahon paglangan sa taliwala sa mga switch transistors sa ubos-ubos ug sa ibabaw nga mga abaga sa pagpugong sa panghitabo sa usa ka pinaagi sa kasamtangan.

Kasagaran, depende sa kausaban sa panahon sa 0.2 ms ... 2. Ang IR2130 drayber gigamit sa pagpatuman sa pagpanalipod sa scheme, walay function sa limitahan ang maximum bili sa ganghaan boltahe sa panahon sa short circuit. Sa bahin development bukton sirkito kinahanglan nga nahinumdum nga sa pagsira sa tulay mahitabo human sa 1 ms human sa pagsugod sa usa ka mubo nga sirkito. Busa, ang kasamtangan nga (ilabi diha sa atubangan sa usa ka aktibo nga load) mao ang mas labaw pa kay sa bili nga gituyo. Aron Reset sa pagpanalipod mode ug mobalik ngadto sa buhat, kini kinahanglan nga maghimo sa gahum sa drayber o sa pagpasaka sa iyang mga inputs blocking boltahe.

drayber Ubos-kilid

Sa pagmugna sa pagkontrolar mosfet transistors sa ubos-ubos nga bukton, adunay mga hatag-as nga-kalidad nga chip kompaniya sa Motorola, alang sa panig-ingnan, MS33153. drayber Kini mao ang espesyal nga, ingon nga kini mahimong malampuson nga gigamit alang sa duha ka matang sa panalipod (boltahe ug kasamtangan). Adunay usab usa ka bahin nga nagbulag sa duha ka paagi - overload ug short circuit. Kini mao ang posible nga sa paghatag sa usa ka boltahe (negatibo nga pagkontrolar sa). Kini mao ang mapuslanon alang sa mga kaso diin kini mao ang gikinahanglan aron sa paghimo sa pagpugong sa modules sa hatag-as nga kapasidad ug igo hataas nga ganghaan katungdanan. IGBT sa proteksyon mode baldado (kini mao ang labing suod nga analogues mosfetov) human sa gahum suplay sa boltahe mahulog ubos sa 11 volts.