ວິທີການປັບປຸງ MOSFETs ຊຸດເຮັດວຽກ

ໃນເວລາທີ່ການອອກແບບການສະຫນອງພະລັງງານສະຫຼັບຫຼືວົງຈອນຂັບ motor ໂດຍໃຊ້ MOSFETs encapsulated, ປະຊາຊົນສ່ວນໃຫຍ່ພິຈາລະນາ on-resistance ຂອງ MOS, ແຮງດັນສູງສຸດ, ແລະອື່ນໆ, ສູງສຸດໃນປະຈຸບັນ, ແລະອື່ນໆ, ແລະມີຫຼາຍຜູ້ທີ່ພິຈາລະນາພຽງແຕ່ປັດໄຈເຫຼົ່ານີ້. ວົງຈອນດັ່ງກ່າວອາດຈະເຮັດວຽກ, ແຕ່ພວກມັນບໍ່ດີເລີດແລະບໍ່ໄດ້ຮັບອະນຸຍາດໃຫ້ເປັນການອອກແບບຜະລິດຕະພັນຢ່າງເປັນທາງການ.

ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນບົດສະຫຼຸບເລັກນ້ອຍຂອງພື້ນຖານຂອງ MOSFET ແລະMOSFETວົງຈອນໄດເວີ, ທີ່ຂ້ອຍອ້າງເຖິງແຫຼ່ງຂໍ້ມູນຈໍານວນຫນຶ່ງ, ບໍ່ແມ່ນຕົ້ນສະບັບທັງຫມົດ. ລວມທັງການແນະນໍາຂອງ MOSFETs, ລັກສະນະ, ໄດແລະວົງຈອນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ. ການຫຸ້ມຫໍ່ MOSFET ປະເພດແລະ junction MOSFET ເປັນ FET (JFET ອື່ນ), ສາມາດຜະລິດເປັນປະເພດການປັບປຸງຫຼື depletion, P-channel ຫຼື N-channel ຈໍານວນທັງຫມົດສີ່ປະເພດ, ແຕ່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕົວຈິງພຽງແຕ່ປັບປຸງ N-channel MOSFET ແລະປັບປຸງ P. -channel MOSFET, ສະນັ້ນປົກກະຕິແລ້ວເອີ້ນວ່າ NMOS, ຫຼື PMOS ຫມາຍເຖິງສອງປະເພດນີ້.

ສໍາລັບວ່າເປັນຫຍັງບໍ່ໃຊ້ MOSFETs ປະເພດ depletion, ມັນບໍ່ໄດ້ຖືກແນະນໍາໃຫ້ໄປເຖິງລຸ່ມສຸດຂອງມັນ. ສໍາລັບສອງປະເພດເຫຼົ່ານີ້ຂອງ MOSFETs ການປັບປຸງ, NMOS ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປຫຼາຍເນື່ອງຈາກວ່າຄວາມຕ້ານທານຕ່ໍາຂອງຕົນແລະຄວາມງ່າຍຂອງ fabrication. ດັ່ງນັ້ນການສະຫຼັບການສະຫນອງພະລັງງານແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂັບ motor, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວການນໍາໃຊ້ NMOS. ການແນະນໍາຕໍ່ໄປນີ້, ແຕ່ຍັງມີຫຼາຍNMOS-ອີງ.

MOSFETs ມີຄວາມຈຸຂອງແມ່ກາຝາກລະຫວ່າງສາມ pins, ເຊິ່ງບໍ່ຈໍາເປັນ, ແຕ່ເນື່ອງຈາກການຈໍາກັດຂະບວນການຜະລິດ. ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວຂອງ capacitance ກາຝາກໃນການອອກແບບຫຼືການຄັດເລືອກຂອງວົງຈອນຂັບທີ່ຈະມີບັນຫາບາງຢ່າງ, ແຕ່ບໍ່ມີວິທີການທີ່ຈະຫຼີກເວັ້ນ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນອະທິບາຍລາຍລະອຽດ. ດັ່ງທີ່ທ່ານສາມາດເຫັນໄດ້ໃນ MOSFET schematic, ມີ diode parasitic ລະຫວ່າງທໍ່ລະບາຍນ້ໍາແລະແຫຼ່ງ.

ອັນນີ້ເອີ້ນວ່າ body diode ແລະມີຄວາມສໍາຄັນໃນການຂັບລົດການໂຫຼດ inductive ເຊັ່ນ motors. ໂດຍວິທີທາງການ, diode ຂອງຮ່າງກາຍແມ່ນມີພຽງແຕ່ຢູ່ໃນບຸກຄົນMOSFETsແລະປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນບໍ່ມີຢູ່ໃນຊິບວົງຈອນປະສົມປະສານ.MOSFET ON ລັກສະນະການເປີດຫມາຍຄວາມວ່າເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນສະຫຼັບ, ເຊິ່ງເທົ່າກັບການປິດສະວິດ.

ຄຸນລັກສະນະ NMOS, Vgs ຫຼາຍກ່ວາມູນຄ່າທີ່ແນ່ນອນຈະດໍາເນີນການ, ເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນກໍລະນີທີ່ແຫຼ່ງແມ່ນຮາກຖານ (ຂັບຕ່ໍາສຸດ), ຕາບໃດທີ່ແຮງດັນປະຕູຮົ້ວຂອງ 4V ຫຼື 10V. ຄຸນລັກສະນະ PMOS, Vgs ຫນ້ອຍກວ່າມູນຄ່າທີ່ແນ່ນອນຈະດໍາເນີນການ, ເຫມາະສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນກໍລະນີທີ່ແຫຼ່ງແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບ VCC (ໄດສູງ). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເຖິງແມ່ນວ່າ PMOS ສາມາດນໍາໃຊ້ໄດ້ງ່າຍເປັນໄດເວີຊັ້ນສູງ, NMOS ມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນໄດເວີຊັ້ນສູງເນື່ອງຈາກການຕໍ່ຕ້ານຂະຫນາດໃຫຍ່, ລາຄາສູງ, ແລະປະເພດການທົດແທນຈໍານວນຫນ້ອຍ.

ການຫຸ້ມຫໍ່ MOSFET ການສູນເສຍທໍ່ສະຫຼັບ, ບໍ່ວ່າຈະເປັນ NMOS ຫຼື PMOS, ຫຼັງຈາກ conduction ມີ on-resistance, ດັ່ງນັ້ນປະຈຸບັນຈະບໍລິໂພກພະລັງງານໃນການຕໍ່ຕ້ານນີ້, ສ່ວນຫນຶ່ງຂອງພະລັງງານທີ່ບໍລິໂພກເອີ້ນວ່າການສູນເສຍ conduction. ການເລືອກ MOSFET ທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານເລັກນ້ອຍຈະຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍການນໍາ. ໃນປັດຈຸບັນ, ຄວາມຕ້ານທານຂອງ MOSFET ພະລັງງານຂະຫນາດນ້ອຍໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນປະມານສິບ milliohms, ແລະຈໍານວນຫນ້ອຍ milliohms ຍັງມີຢູ່.MOS ຈະຕ້ອງບໍ່ສໍາເລັດໃນທັນທີເມື່ອມັນດໍາເນີນການແລະຕັດອອກ. ແຮງດັນຂອງທັງສອງດ້ານຂອງ MOS ມີຄ່າ. ຂະບວນການຫຼຸດລົງ, ແລະປະຈຸບັນທີ່ໄຫຼຜ່ານມັນມີຂະບວນການເພີ່ມຂຶ້ນ. ໃນເວລານີ້, ການສູນເສຍຂອງ MOSFET ແມ່ນຜະລິດຕະພັນຂອງແຮງດັນແລະກະແສໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າການສູນເສຍສະຫຼັບ. ປົກກະຕິແລ້ວການສູນເສຍການສະຫຼັບແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າການສູນເສຍ conduction, ແລະຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບໄວຂຶ້ນ, ການສູນເສຍທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ. ຜະລິດຕະພັນຂອງແຮງດັນແລະປະຈຸບັນໃນທັນທີຂອງ conduction ແມ່ນຂະຫນາດໃຫຍ່ຫຼາຍ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດການສູນເສຍຂະຫນາດໃຫຍ່.

ຫຍໍ້ເວລາສະຫຼັບການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍໃນແຕ່ລະ conduction; ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບການຫຼຸດຜ່ອນຈໍານວນສະວິດຕໍ່ຫນ່ວຍເວລາ. ທັງສອງວິທີການເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍສະຫຼັບ. ຜະລິດຕະພັນຂອງແຮງດັນແລະປະຈຸບັນໃນທັນທີຂອງ conduction ແມ່ນຂະຫນາດໃຫຍ່, ແລະການສູນເສຍຜົນໄດ້ຮັບຍັງຂະຫນາດໃຫຍ່. ການຫຍໍ້ເວລາປ່ຽນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍໃນແຕ່ລະ conduction; ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບສາມາດຫຼຸດຜ່ອນຈໍານວນສະວິດຕໍ່ຫນ່ວຍເວລາ. ທັງສອງວິທີການເຫຼົ່ານີ້ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍສະຫຼັບ. ການຂັບລົດເມື່ອປຽບທຽບກັບ transistors bipolar, ມັນໄດ້ຖືກເຊື່ອວ່າໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວວ່າບໍ່ມີປະຈຸບັນຈໍາເປັນຕ້ອງເປີດ MOSFET ຫຸ້ມຫໍ່, ຕາບໃດທີ່ແຮງດັນ GS ແມ່ນຢູ່ເຫນືອຄ່າທີ່ແນ່ນອນ. ນີ້ແມ່ນງ່າຍທີ່ຈະເຮັດ, ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ພວກເຮົາຍັງຕ້ອງການຄວາມໄວ. ໂຄງສ້າງຂອງ MOSFET ທີ່ຫຸ້ມຫໍ່ສາມາດເຫັນໄດ້ໃນທີ່ປະທັບຂອງ capacitance parasitic ລະຫວ່າງ GS, GD, ແລະການຂັບຂີ່ຂອງ MOSFET ແມ່ນ, ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ການສາກໄຟແລະການໄຫຼຂອງ capacitance. ການສາກໄຟ capacitor ຕ້ອງການກະແສໄຟຟ້າ, ເພາະວ່າການສາກໄຟ capacitor ທັນທີສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າເປັນວົງຈອນສັ້ນ, ດັ່ງນັ້ນກະແສໄຟຟ້າທັນທີຈະມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກວ່າ. ສິ່ງທໍາອິດທີ່ຄວນສັງເກດໃນເວລາເລືອກ / ອອກແບບໄດເວີ MOSFET ແມ່ນຂະຫນາດຂອງກະແສໄຟຟ້າວົງຈອນສັ້ນທີ່ສາມາດສະຫນອງໄດ້.

ສິ່ງທີສອງທີ່ຄວນສັງເກດແມ່ນວ່າ, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຖືກນໍາໃຊ້ໃນ NMOS ໄດທີ່ມີຄວາມໄວສູງ, ແຮງດັນປະຕູຕາມເວລາຕ້ອງສູງກວ່າແຮງດັນຂອງແຫຼ່ງ. High-end drive MOSFET conduction source voltage and drain voltage (VCC) ດຽວກັນ, ດັ່ງນັ້ນແຮງດັນປະຕູຮົ້ວກ່ວາ VCC 4 V ຫຼື 10 V. ຖ້າຫາກວ່າຢູ່ໃນລະບົບດຽວກັນ, ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບແຮງດັນຂະຫນາດໃຫຍ່ກ່ວາ VCC, ພວກເຮົາມີຄວາມຊ່ຽວຊານໃນ. ວົງຈອນການຊຸກຍູ້. ໄດເວີມໍເຕີຈໍານວນຫຼາຍມີປັ໊ມເກັບຄ່າປະສົມປະສານ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະສັງເກດວ່າທ່ານຄວນເລືອກຄວາມຈຸພາຍນອກທີ່ເຫມາະສົມ, ເພື່ອໃຫ້ມີກະແສໄຟຟ້າສັ້ນພຽງພໍເພື່ອຂັບ MOSFET. 4V ຫຼື 10V ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງ MOSFET, ແນ່ນອນ, ການອອກແບບຕ້ອງມີຂອບທີ່ແນ່ນອນ. ແຮງດັນໄຟຟ້າສູງຂຶ້ນ, ຄວາມໄວໃນລັດຈະໄວຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ລັດຈະຕໍ່າລົງ. ໃນປັດຈຸບັນ, ມີ MOSFETs ທີ່ມີແຮງດັນໄຟຟ້າຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າທີ່ໃຊ້ໃນຂົງເຂດຕ່າງໆ, ແຕ່ໃນລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກຂອງລົດຍົນ 12V, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ 4V on-state ແມ່ນພຽງພໍ.MOSFET ວົງຈອນຂັບແລະການສູນເສຍຂອງມັນ.