Ποιος είναι ο ρόλος των MOSFET μικρής τάσης;

Υπάρχουν πολλές ποικιλίεςMOSFET, χωρίζονται κυρίως σε MOSFET διασταύρωσης και MOSFET με μόνωση πύλης δύο κατηγορίες, και όλα έχουν σημεία N-καναλιού και καναλιών P.

Το τρανζίστορ πεδίου επίδρασης μετάλλου-οξειδίου-ημιαγωγού, που αναφέρεται ως MOSFET, χωρίζεται σε MOSFET τύπου εξάντλησης και MOSFET τύπου ενίσχυσης.

Τα MOSFET χωρίζονται επίσης σε σωλήνες μίας πύλης και διπλής πύλης. Το MOSFET διπλής πύλης έχει δύο ανεξάρτητες πύλες G1 και G2, από την κατασκευή του ισοδύναμου δύο MOSFET μονής πύλης που συνδέονται σε σειρά και το ρεύμα εξόδου του αλλάζει από τον έλεγχο τάσης δύο πυλών. Αυτό το χαρακτηριστικό των MOSFET διπλής πύλης προσφέρει μεγάλη άνεση όταν χρησιμοποιούνται ως ενισχυτές υψηλής συχνότητας, ενισχυτές ελέγχου απολαβής, μίκτες και αποδιαμορφωτές.

1, MOSFETτύπος και δομή

Το MOSFET είναι ένα είδος FET (άλλο είδος είναι το JFET), μπορεί να κατασκευαστεί σε ενισχυμένο ή εξαντλητικό τύπο, κανάλι P ή N-κανάλι συνολικά τεσσάρων τύπων, αλλά η θεωρητική εφαρμογή μόνο βελτιωμένου MOSFET N-καναλιού και ενισχυμένου P- κανάλι MOSFET, που συνήθως αναφέρεται ως NMOS, ή PMOS αναφέρεται σε αυτά τα δύο είδη. Όσο για το γιατί να μην χρησιμοποιήσετε MOSFET τύπου εξάντλησης, μην προτείνετε την αναζήτηση της βασικής αιτίας. Όσον αφορά τα δύο βελτιωμένα MOSFET, το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο είναι το NMOS, ο λόγος είναι ότι η αντίσταση είναι μικρή και εύκολη στην κατασκευή. Έτσι, οι εφαρμογές μεταγωγής τροφοδοσίας και κίνησης κινητήρα, χρησιμοποιούν γενικά NMOS. το ακόλουθο απόσπασμα, αλλά και περισσότερο βασισμένο σε NMOS. Υπάρχουν τρεις ακίδες της παρασιτικής χωρητικότητας MOSFET μεταξύ των τριών ακίδων, κάτι που δεν είναι οι ανάγκες μας, αλλά λόγω περιορισμών της διαδικασίας κατασκευής. Η ύπαρξη παρασιτικής χωρητικότητας στο σχεδιασμό ή την επιλογή του κυκλώματος κίνησης για εξοικονόμηση χρόνου, αλλά δεν υπάρχει τρόπος να αποφευχθεί, και στη συνέχεια αναλυτική εισαγωγή. Στο σχηματικό διάγραμμα MOSFET μπορεί να φανεί, η αποστράγγιση και η πηγή μεταξύ μιας παρασιτικής διόδου. Αυτό ονομάζεται δίοδος σώματος, στην οδήγηση ορθολογικών φορτίων, αυτή η δίοδος είναι πολύ σημαντική. Παρεμπιπτόντως, η δίοδος σώματος υπάρχει μόνο σε ένα μόνο MOSFET, συνήθως όχι μέσα στο τσιπ ολοκληρωμένου κυκλώματος.

2, χαρακτηριστικά αγωγιμότητας MOSFET

Η σημασία της αγωγιμότητας είναι ως διακόπτης, ισοδύναμη με ένα κλείσιμο διακόπτη. Χαρακτηριστικά NMOS, Vgs μεγαλύτερη από μια ορισμένη τιμή θα μεταφέρει, κατάλληλο για χρήση στην περίπτωση που η πηγή είναι γειωμένη (οδήγηση χαμηλής ποιότητας), φτάνει μόνο η τάση πύλης σε χαρακτηριστικά 4V ή 10V.PMOS, Vgs μικρότερη από μια ορισμένη τιμή θα μεταφέρει, κατάλληλη για χρήση στην περίπτωση που η πηγή είναι συνδεδεμένη στο VCC (high-end drive).

Ωστόσο, φυσικά, το PMOS μπορεί να είναι πολύ εύκολο στη χρήση ως πρόγραμμα οδήγησης προηγμένης τεχνολογίας, αλλά λόγω της αντίστασης, των δαπανηρών, λιγότερο τύπων ανταλλαγών και άλλων λόγων, στο πρόγραμμα οδήγησης υψηλής τεχνολογίας, συνήθως εξακολουθεί να χρησιμοποιείται NMOS.

3, MOSFETαπώλεια μεταγωγής

Είτε είναι NMOS είτε PMOS, αφού υπάρχει η αντίσταση on-resistance, έτσι ώστε το ρεύμα να καταναλώνει ενέργεια σε αυτήν την αντίσταση, αυτό το μέρος της ενέργειας που καταναλώνεται ονομάζεται απώλεια on-resistance. Η επιλογή ενός MOSFET με μικρή αντίσταση on-resistance θα μειώσει την απώλεια αντίστασης on-resistance. Η συνήθης αντίσταση ενεργοποίησης του MOSFET χαμηλής ισχύος είναι συνήθως δεκάδες milliohms, μερικά χιλιοστά εκεί. Το MOS στο χρόνο και τη διακοπή, δεν πρέπει να είναι στη στιγμιαία ολοκλήρωση της τάσης στο MOS υπάρχει μια διαδικασία πτώσης, το ρεύμα που ρέει μέσω μιας διαδικασίας ανόδου, κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η απώλεια του MOSFET είναι το γινόμενο της τάσης και του ρεύματος ονομάζεται απώλεια μεταγωγής. Συνήθως η απώλεια μεταγωγής είναι πολύ μεγαλύτερη από την απώλεια αγωγιμότητας και όσο πιο γρήγορη είναι η συχνότητα μεταγωγής, τόσο μεγαλύτερη είναι η απώλεια. Ένα μεγάλο γινόμενο τάσης και ρεύματος τη στιγμή της αγωγιμότητας συνιστά μεγάλη απώλεια. Η συντόμευση του χρόνου μεταγωγής μειώνει την απώλεια σε κάθε αγωγιμότητα. Η μείωση της συχνότητας μεταγωγής μειώνει τον αριθμό των διακοπτών ανά μονάδα χρόνου. Και οι δύο προσεγγίσεις μπορούν να μειώσουν την απώλεια μεταγωγής.

 
4, κίνηση MOSFET

Σε σύγκριση με τα διπολικά τρανζίστορ, θεωρείται συνήθως ότι δεν απαιτείται ρεύμα για να πραγματοποιηθεί η αγωγή του MOSFET, παρά μόνο ότι η τάση GS είναι πάνω από μια ορισμένη τιμή. Αυτό είναι εύκολο να γίνει, ωστόσο, χρειαζόμαστε και ταχύτητα. Στη δομή του MOSFET μπορείτε να δείτε ότι υπάρχει μια παρασιτική χωρητικότητα μεταξύ GS, GD και η οδήγηση του MOSFET είναι, θεωρητικά, η φόρτιση και η εκφόρτιση της χωρητικότητας. Η φόρτιση του πυκνωτή απαιτεί ρεύμα και δεδομένου ότι η φόρτιση του πυκνωτή στιγμιαία μπορεί να θεωρηθεί ως βραχυκύκλωμα, το στιγμιαίο ρεύμα θα είναι υψηλό. Επιλογή / σχεδιασμός μονάδας MOSFET Το πρώτο πράγμα που πρέπει να προσέξετε είναι το μέγεθος του στιγμιαίου ρεύματος βραχυκυκλώματος που μπορεί να παρασχεθεί. Το δεύτερο πράγμα στο οποίο πρέπει να προσέξετε είναι ότι, που χρησιμοποιείται γενικά σε NMOS μονάδας υψηλής τεχνολογίας, η τάση της πύλης κατά παραγγελία είναι μεγαλύτερη από την τάση της πηγής. High-end μονάδας MOS σωλήνα αγωγιμότητας τάσης πηγής και τάσης αποστράγγισης (VCC) το ίδιο, έτσι ώστε η τάση πύλης από το VCC 4V ή 10V. αν υποθέσουμε ότι στο ίδιο σύστημα, για να έχουμε μεγαλύτερη τάση από το VCC, χρειαζόμαστε ένα ειδικό κύκλωμα ενίσχυσης. Πολλοί οδηγοί κινητήρα έχουν ενσωματωμένη αντλία φόρτισης, πρέπει να δώσετε προσοχή στην επιλογή του κατάλληλου εξωτερικού πυκνωτή, προκειμένου να λάβετε αρκετό ρεύμα βραχυκυκλώματος για να οδηγείτε το MOSFET. 4V ή 10V που αναφέρεται παραπάνω χρησιμοποιείται συνήθως MOSFET στην τάση, ο σχεδιασμός φυσικά, η ανάγκη να έχει ένα ορισμένο περιθώριο. Όσο υψηλότερη είναι η τάση, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα στην κατάσταση και τόσο χαμηλότερη η αντίσταση στην κατάσταση λειτουργίας. Συνήθως υπάρχουν και μικρότερα MOSFET τάσης σε κατάσταση που χρησιμοποιούνται σε διαφορετικές κατηγορίες, αλλά στα ηλεκτρονικά συστήματα αυτοκινήτων 12V, αρκεί το συνηθισμένο 4V on-state.

Οι κύριες παράμετροι του MOSFET είναι οι εξής:

1. πύλη τάση διάσπασης πηγής BVGS - κατά τη διαδικασία αύξησης της τάσης πηγής πύλης, έτσι ώστε το ρεύμα πύλης IG από το μηδέν για να ξεκινήσει μια απότομη αύξηση του VGS, γνωστή ως πηγή πύλης τάση διάσπασης BVGS.

2. Τάση ενεργοποίησης VT - τάση ενεργοποίησης (επίσης γνωστή ως τάση κατωφλίου): κάντε την πηγή S και αποστράγγιση D μεταξύ της αρχής του αγώγιμου καναλιού αποτελεί την απαιτούμενη τάση πύλης. - Το τυποποιημένο MOSFET N καναλιών, το VT είναι περίπου 3 ~ 6V. - μετά τη διαδικασία βελτίωσης, μπορεί να μειώσει την τιμή MOSFET VT στα 2 ~ 3V.

3. Τάση βλάβης αποστράγγισης BVDS - υπό την προϋπόθεση VGS = 0 (ενισχυμένη), κατά τη διαδικασία αύξησης της τάσης αποστράγγισης έτσι ώστε το ID να αρχίσει να αυξάνεται δραματικά όταν το VDS ονομάζεται τάση διακοπής αποστράγγισης BVDS - ID αυξήθηκε δραματικά λόγω τις ακόλουθες δύο πτυχές:

(1) διάσπαση χιονοστιβάδας του στρώματος εξάντλησης κοντά στο ηλεκτρόδιο αποστράγγισης

(2) διακοπή διείσδυσης μεταξύ πόλων από πηγή αποστράγγισης - κάποιο MOSFET μικρής τάσης, το μήκος του καναλιού του είναι μικρό, από καιρό σε καιρό για να αυξηθεί το VDS θα κάνει την περιοχή αποστράγγισης του στρώματος εξάντλησης από καιρό σε καιρό να επεκτείνεται στην περιοχή πηγής , έτσι ώστε το μήκος καναλιού μηδέν, δηλαδή μεταξύ της διείσδυσης της πηγής αποστράγγισης, της διείσδυσης, της περιοχής πηγής της πλειοψηφίας των φορέων, της περιοχής πηγής, θα είναι ευθεία για να αντέχει το στρώμα εξάντλησης της απορρόφησης του ηλεκτρικού πεδίου, για να φτάσει στην περιοχή διαρροής, με αποτέλεσμα ένα μεγάλο ID.

4. Αντίσταση εισόδου DC RGS-δηλαδή, η αναλογία της τάσης που προστίθεται μεταξύ της πηγής πύλης και του ρεύματος πύλης, αυτό το χαρακτηριστικό μερικές φορές εκφράζεται ως προς το ρεύμα πύλης που ρέει μέσα από την πύλη Το RGS του MOSFET μπορεί εύκολα να υπερβεί τα 1010Ω. 5.

5. Διααγωγιμότητα χαμηλής συχνότητας gm στο VDS για μια σταθερή τιμή των συνθηκών, της μικροδιακύμανσης του ρεύματος αποστράγγισης και της μικροδιακύμανσης της τάσης της πηγής πύλης που προκαλείται από αυτή την αλλαγή ονομάζεται διαγωγιμότητα gm, αντανακλώντας τον έλεγχο της τάσης της πηγής πύλης στο ρεύμα αποστράγγισης είναι να δείξει ότι η ενίσχυση MOSFET μιας σημαντικής παραμέτρου, γενικά στην περιοχή από λίγα έως λίγα mA / V. Το MOSFET μπορεί εύκολα να ξεπεράσει τα 1010Ω.