MOSFET - што е тоа? Структурни и технолошки карактеристики

Во овој напис ќе учат за овој елемент како MOSFET. Тоа е, она што својства, кој се користи во модерната електроника, ќе се дискутира подолу. Можете да најдете два вида на моќ транзистори - MOSFET и IGBT. Тие се користат во пулсова висока моќност конвертори - инвертори, снабдувањето со електрична енергија. Тоа треба да ги разгледа сите од карактеристиките на овие елементи.

основни информации

Треба да се напомене дека IGBT и MOSFET транзистори во можност да даде многу висока моќ на товарот. Во сите на овој уред се чини дека е многу мал во големина. Ефикасност надминува транзистори имаат вредности од 95%. Во MOSFET и IGBT имаат едно нешто заедничко - тие имаат капаци изолирани, последица - поврзани параметри контрола. Негативен температурен коефициент на овие уреди кои им овозможува на таквите транзистори да бидат отпорни на кратки кола. До денес mosfety со нормализирани временската вредност преоптоварување произведени од страна на речиси сите компании.

Возачите за управување со

Бидејќи не постои струја во струјно коло, во статична на владата, не можете да ја користите стандардната шема. Тоа го прави повеќе смисла да се користи посебна возачот - интегрирано коло. Многу компании произведуваат уреди кои ќе ви овозможи да управуваат со една моќ транзистори, како и мостови и половина милја (три-фаза и две-фаза). Тие можат да вршат различни функции за поддршка - за заштита од прекумерна струја или краток спој, како и голем пад на напон во колото за MOSFET возачот. Каков вид на колото ќе се дискутира во повеќе детали подолу. Треба да се напомене дека падот на напонот низ моќ за контрола транзистор коло - ова е многу опасен феномен. Моќен mosfety може да се промени во друг режим на работа (линеарни), така што нема да успее. Кристал транзистор прегрее и гори надвор.

режим на грешка

функција возачи дома помошник - тоа е заштита од прекумерна струја. Неопходно е да се погледне одблизу на транзистор моќ да работат во една од режимот на работа - краток спој. Прекумерна струја може да се случи од било која причина, но најчестите - спој на товарот или на телото. Затоа, вие треба правилно да се спроведе за управување со mosfetami.

Преоптоварување јавува како резултат на одредени карактеристики на колото. Можна појава на минливи или обратна обновување струја од полупроводничка диода транзистор рамената. Отстранување на таквите преоптоварување се случува метод коло дизајн. формирање патека (Придушувачи) што се користат синџири, врши селекција на отпорник коло за контрола на портата е изолиран од висок напон и струја на гумите.

Како транзистор се вклучува кога дојде до дефект на оптоварувањето

Кога дојде до дефект во товарот, на струја во колото колекторот е ограничена само на напон во портата, и transconductance карактеристики на транзисторот. тоа коло на снабдување има одреден капацитет, така што на внатрешниот отпор на самиот извор не може да влијае и на струја на куса врска. Откако се појави на прекинувачот, во сегашниот капацитет на транзистор постепено почнува да се случи, бидејќи таму е паразитски индуктивност коло во колекторот. Овој факт е од причина што постои напон натопи.

лажни позитиви

По транзицијата е завршена, на транзистор моќ е целосно напон. Ова ќе доведе до фактот дека повеќето од моќта ќе се троши во кристално полупроводници. Тоа може да се заклучи дека режимот на куса врска е сигурно да биде прекинат после одреден период на време. Тоа треба да биде доволно за да се елиминира лажни аларми. Обично, време е во опсег од 1 ... 10 микросекунди. карактеристики транзистор мора да бидат такви што ќе издржат преоптоварување лесно.

Вчитај краток спој кога транзистор

Слично како во случајот што беше дискутирано погоре, струјата е ограничен од страна на карактеристики на транзисторот. Таа расте по стапка која е утврдена од страна на индуктивност (паразитски). Пред оваа сегашната достигнува постојана состојба на рамнотежа вредност на напонот колектор ќе се зголеми. Напонот на портата се зголеми како резултат на ефектот Милер.

Тековната на зголемување на колекторот, и тоа во голема мера може да надмине стабилна состојба вредност. Тоа е за е предвидено овој режим не само што MOSFET канал е исклучен, но, исто така, е можноста за ограничување на напонот.

На напонот на портата на транзистор директно зависи струја на куса врска. Но, со намалување на портата напон на полупроводнички елемент е прилично интересна слика. напон на заситеноста се зголемува, а како последица на тоа, загуби спроводливост се зголеми. Стабилност на краток спој Транзистор е тесно поврзана со нагиб на неговите карактеристики.

РС и тековната фактор засилување

На високото KU на mosfetov струја, понизок напон на сатурација. Тие се, исто така, можат да го издржат кратко време преоптоварување. Од друга страна, полупроводници, кои се поотпорни на кратки кола имаат многу висока сатурација напон. Загубите, исто така, имаат многу значајна.

Колку е поголема од максималната вредност на струја на куса врска има пионер MOSFET отколку едноставно биполарен транзистор. Обично, тоа е десет пати поголема од номиналната струја вредност (под услов портата напон е дозволена). Повеќето од производителите (Европа и Азија) произведува транзистори кои можат да издржат таков товар, и не се оштетени.

заштита на возачот од високо-страна преоптоварување

Постојат различни методи за преоптоварување патување елементи. Со помош на возачи од различни производители можат да се имплементира било заштитните функции, на најефикасен начин. Ако преоптоварување е потребно да се намали на портата напон. Во овој случај, признавањето на вонредна состојба се зголемува операција.

Ова резултира да се елиминира лажни предизвика заштита кола. Еве како да се провери MOSFET: обидете се да се промени на капацитетот на кондензатор. Ако го промените времето за одговор да краток спој, целата коло е работи правилно. Колото користи неколку елементи кои имаат одредени обврски. На пример, заедно со возачот, "ERR" ви овозможува да се утврди анализа на преоптоварување време-кондензатор.

операција за итни случаи

Овој временски интервал е направен постојан струја префрлување коло во коло на колекторот. Ова му дава на Пад на напон на портата на полупроводнички елемент. Во тој случај, ако не постои прекин на преоптоварување, транзистор се исклучува по 10 ms. Заштита е оневозможена по ќе бидат отстранети од влезниот сигнал. Со ова да се направи за заштита на колото активира.

Кога се применува, потребно е да се обрне внимание на нивната должина на време, преку која повторно воспоставување на MOSFET транзистор. Каков вид на вклучување и она што се карактеристики? Имајте на ум дека овој пат треба да биде поголема од топлинска време постојано (време) на чип за полупроводници на кои се произведени на транзистор.

Недостатоци на колото

Во коло отпорници се користат, кои имаат висок капацитет, но тие имаат многу висока индуктивност (паразитски, се должи на употребата на одредени материјали и технологии). И за совршено функционирање на шеми е потребно да го садот е блиску до нула. Отпорници се користи за мерење на пулсот тековната мора да ги исполнуваат горенаведените услови. На врвот на отпорници се губи огромна моќ. И тоа влијае на ефикасноста на целиот висок страна коло возачот.

Но, постојат префрлување кола, која се намали загубата на енергија. сатурација напон во секој случај зависи од моменталната колектор. MOSFET (што е, се дискутира во статијата) покажува овој однос, може да се каже линеарно се должи на фактот дека од сегашните на мозоци транзистор не зависи од отпорноста на канал (активни). Но моќен IGBT транзистори овој однос не е линеарна, но лесно можете да изберете на напонот што одговара на бараните тековната заштита.

возачот трифазен мост

Во таквите шеми кои се применуваат во отпорник мерење на тековната вредност. заштита на струја се одредува со помош на делител на напон. Голема популарност доби возачот IR2130, кои обезбедуваат стабилна работа коло на напон до 600 волти. Колото вклучува тип на транзистор со ефект на поле, чии мозоци се отвори (тоа служи за да укажуваат на присуство на грешки). MOSFET монтирани на табла со помош на крута џемпери во квалитативната изолација за тие причини. Тоа вклучува засилувач кој генерира одредена референтна и повратни сигнали. Со возачот е формирана од страна на време одложување помеѓу префрлување транзистори на долниот и горниот дел од грбот за да се спречи појава на преку струја.

Општо земено, во зависност од времето на промена на 0,2 ms ... 2. На возачот IR2130 се користи за спроведување на програмата за заштита, не постои функција за ограничување на максималната вредност на портата напон во времето на краток спој. Во фазата на развој рака кола мора да се запомни дека исклучување на мостот се јавува по 1 ms по почетокот на краток спој. Како резултат на тоа, сегашниот (особено во присуство на активно оптоварување) е поголема од вредноста која е пресметана. За да го ресетирате заштита на владата и се врати на работа, тоа би требало да произведе исклучување на возачот или на поднесување на своите влезови блокирање напон.

Ниско-страна возачи

За да се произведе контрола MOSFET транзистори на подлактицата, има висок квалитет чип компании Моторола, на пример, MS33153. Овој возач е посебен, како тоа може да биде успешно се користи за два вида на заштита (напон и струја). Исто така постои и опција која ги дели двата режими - преоптоварување и краток спој. Тоа е можно да се обезбеди напон (негативна контрола). Ова е корисно за случаите кога е потребно да се направи контрола модули со висок капацитет и доволно висока порта трошоци. заштита на владата IGBT е исклучено (ова е најблиску аналози mosfetov) по напојување напонот паѓа под 11 волти.