ສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສໍາລັບ MOSFETs ແມ່ນຫຍັງ?

MOSFETs ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນວົງຈອນອະນາລັອກແລະດິຈິຕອນແລະມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດກັບຊີວິດຂອງພວກເຮົາ. ຂໍ້ດີຂອງ MOSFETs ແມ່ນ: ວົງຈອນຂັບແມ່ນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍ. MOSFETs ຕ້ອງການກະແສໄຟຟ້າຫນ້ອຍກວ່າ BJTs, ແລະປົກກະຕິແລ້ວສາມາດຖືກຂັບເຄື່ອນໂດຍກົງໂດຍ CMOS ຫຼືຕົວເກັບລວບລວມເປີດ. ວົງຈອນໄດເວີ TTL. ອັນທີສອງ, MOSFETs ປ່ຽນໄວຂຶ້ນແລະສາມາດປະຕິບັດງານດ້ວຍຄວາມໄວສູງເພາະວ່າບໍ່ມີຜົນບັງຄັບໃຊ້ໃນການເກັບຄ່າ. ນອກຈາກນັ້ນ, MOSFETs ບໍ່ມີກົນໄກການລົ້ມລະລາຍຂັ້ນສອງ. ອຸນຫະພູມທີ່ສູງຂຶ້ນ, ມັກຈະມີຄວາມທົນທານທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການທໍາລາຍຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາ, ແຕ່ຍັງຢູ່ໃນລະດັບອຸນຫະພູມທີ່ກວ້າງຂວາງເພື່ອໃຫ້ປະສິດທິພາບທີ່ດີກວ່າ. MOSFETs ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ຈໍານວນຫລາຍ, ໃນເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າ, ຜະລິດຕະພັນອຸດສາຫະກໍາ, ເຄື່ອງກົນຈັກໄຟຟ້າ. ອຸປະກອນ, ໂທລະສັບ smart ແລະຜະລິດຕະພັນເອເລັກໂຕຣນິກດິຈິຕອນ Portable ອື່ນໆສາມາດພົບເຫັນຢູ່ທົ່ວທຸກແຫ່ງ.

 

ການວິເຄາະກໍລະນີຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ MOSFET

1​, ການ​ສະ​ຫຼັບ​ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​ການ​ສະ​ຫນອງ​ພະ​ລັງ​ງານ​

ຕາມຄໍານິຍາມ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກນີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ MOSFETs ດໍາເນີນການແລະປິດແຕ່ລະໄລຍະ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ມີຫລາຍສິບ topologies ສາມາດນໍາໃຊ້ສໍາລັບການສະຫຼັບການສະຫນອງພະລັງງານ, ເຊັ່ນ: ການສະຫນອງພະລັງງານ DC-DC ທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປໃນຕົວແປງ buck ພື້ນຖານແມ່ນອີງໃສ່ສອງ MOSFET ເພື່ອປະຕິບັດຫນ້າທີ່ສະຫຼັບ, ສະຫຼັບເຫຼົ່ານີ້ສະຫຼັບກັນຢູ່ໃນ inductor ເພື່ອເກັບຮັກສາ. ພະລັງງານ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນເປີດພະລັງງານໃນການໂຫຼດໄດ້. ໃນປັດຈຸບັນ, ຜູ້ອອກແບບມັກຈະເລືອກຄວາມຖີ່ໃນຫຼາຍຮ້ອຍ kHz ແລະແມ້ກະທັ້ງຂ້າງເທິງ 1MHz, ເນື່ອງຈາກຄວາມຈິງທີ່ວ່າຄວາມຖີ່ທີ່ສູງຂຶ້ນ, ອົງປະກອບສະນະແມ່ເຫຼັກມີຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າແລະອ່ອນກວ່າ. ຕົວກໍານົດການ MOSFET ທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດອັນທີສອງໃນການສະຫຼັບການສະຫນອງພະລັງງານປະກອບມີຄວາມອາດສາມາດຂອງຜົນຜະລິດ, ແຮງດັນປະຕູ, impedance ປະຕູຮົ້ວແລະພະລັງງານ avalanche.

 

2, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການຄວບຄຸມມໍເຕີ

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການຄວບຄຸມມໍເຕີແມ່ນພື້ນທີ່ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອື່ນສໍາລັບພະລັງງານMOSFETs. ວົງຈອນຄວບຄຸມເຄິ່ງຂົວປົກກະຕິໃຊ້ສອງ MOSFET (ຂົວເຕັມໃຊ້ສີ່), ແຕ່ສອງ MOSFET ເວລາປິດ (ເວລາຕາຍ) ແມ່ນເທົ່າທຽມກັນ. ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກນີ້, ເວລາການຟື້ນຕົວຄືນ (trr) ແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ. ເມື່ອຄວບຄຸມການໂຫຼດ inductive (ເຊັ່ນ: winding motor), ວົງຈອນຄວບຄຸມ switches MOSFET ໃນວົງຈອນຂົວກັບສະຖານະ off, ໃນຈຸດນັ້ນ switch ອື່ນໃນວົງຈອນຂົວ reverses ຊົ່ວຄາວໃນປະຈຸບັນຜ່ານ diode ຮ່າງກາຍໃນ MOSFET ໄດ້. ດັ່ງນັ້ນ, ປະຈຸບັນ ໝູນ ວຽນອີກເທື່ອຫນຶ່ງແລະສືບຕໍ່ພະລັງງານຂອງມໍເຕີ. ເມື່ອ MOSFET ທໍາອິດດໍາເນີນການອີກເທື່ອຫນຶ່ງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ເກັບໄວ້ໃນ MOSFET diode ອື່ນຕ້ອງຖືກໂຍກຍ້າຍອອກແລະໄຫຼຜ່ານ MOSFET ທໍາອິດ. ນີ້ແມ່ນການສູນເສຍພະລັງງານ, ສະນັ້ນ trr ສັ້ນກວ່າ, ການສູນເສຍຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ.

 

3, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກລົດຍົນ

ການນໍາໃຊ້ພະລັງງານ MOSFETs ໃນການນໍາໃຊ້ລົດຍົນໄດ້ຂະຫຍາຍຕົວຢ່າງໄວວາໃນໄລຍະ 20 ປີທີ່ຜ່ານມາ. ພະລັງງານMOSFETຖືກເລືອກເພາະວ່າມັນສາມາດທົນຕໍ່ປະກົດການແຮງດັນສູງຊົ່ວຄາວທີ່ເກີດຈາກລະບົບເອເລັກໂຕຣນິກຂອງລົດຍົນທົ່ວໄປ, ເຊັ່ນ: ການໂຫຼດແລະການປ່ຽນແປງພະລັງງານຂອງລະບົບຢ່າງກະທັນຫັນ, ແລະຊຸດຂອງມັນແມ່ນງ່າຍດາຍ, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ຊຸດ TO220 ແລະ TO247. ໃນເວລາດຽວກັນ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຊັ່ນປ່ອງຢ້ຽມພະລັງງານ, ການສີດນໍ້າມັນ, wipers intermittent, ແລະ cruise control ຄ່ອຍໆກາຍເປັນມາດຕະຖານໃນລົດຍົນສ່ວນໃຫຍ່, ແລະອຸປະກອນພະລັງງານທີ່ຄ້າຍຄືກັນແມ່ນຕ້ອງການໃນການອອກແບບ. ໃນລະຫວ່າງໄລຍະເວລານີ້, MOSFETs ພະລັງງານລົດຍົນໄດ້ພັດທະນາເປັນມໍເຕີ, solenoids, ແລະຫົວສີດນໍ້າມັນໄດ້ກາຍເປັນທີ່ນິຍົມຫລາຍຂຶ້ນ.

 

MOSFETs ທີ່ໃຊ້ໃນອຸປະກອນລົດຍົນກວມເອົາລະດັບຄວາມກ້ວາງຂອງແຮງດັນ, ກະແສໄຟຟ້າ, ແລະຄວາມຕ້ານທານ. ອຸປະກອນຄວບຄຸມມໍເຕີສ້າງໂຄງສ້າງຂົວໂດຍໃຊ້ຕົວແບບແຮງດັນທີ່ແຕກຫັກ 30V ແລະ 40V, ອຸປະກອນ 60V ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຂັບລົດການໂຫຼດບ່ອນທີ່ການໂຫຼດຢ່າງກະທັນຫັນແລະການເລີ່ມຕົ້ນຂອງກະແສໄຟຟ້າຕ້ອງຄວບຄຸມ, ແລະເຕັກໂນໂລຢີ 75V ແມ່ນຕ້ອງການເມື່ອມາດຕະຖານອຸດສາຫະກໍາຖືກປ່ຽນເປັນລະບົບຫມໍ້ໄຟ 42V. ອຸປະກອນເສີມແຮງດັນສູງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການນໍາໃຊ້ແບບຈໍາລອງ 100V ຫາ 150V, ແລະອຸປະກອນ MOSFET ຂ້າງເທິງ 400V ແມ່ນໃຊ້ໃນຫນ່ວຍຂັບຂີ່ເຄື່ອງຈັກແລະວົງຈອນຄວບຄຸມສໍາລັບຫົວໄຟສາຍໄຟທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງ (HID).

 

ກະແສໄຟຟ້າຂັບ MOSFET ຂອງລົດຍົນຕັ້ງແຕ່ 2A ເຖິງ 100A, ມີຄວາມຕ້ານທານຢູ່ລະຫວ່າງ 2mΩ ຫາ 100mΩ. ການໂຫຼດຂອງ MOSFET ປະກອບມີມໍເຕີ, ປ່ຽງ, ໂຄມໄຟ, ອົງປະກອບຄວາມຮ້ອນ, ອຸປະກອນປະກອບ piezoelectric capacitive ແລະການສະຫນອງພະລັງງານ DC / DC. ຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫຼັບໂດຍປົກກະຕິມີຕັ້ງແຕ່ 10kHz ຫາ 100kHz, ໂດຍມີຂໍ້ອ້າງວ່າການຄວບຄຸມມໍເຕີບໍ່ເໝາະສົມສຳລັບການສະຫຼັບຄວາມຖີ່ສູງກວ່າ 20kHz. ຄວາມຕ້ອງການທີ່ສໍາຄັນອື່ນໆແມ່ນການປະຕິບັດ UIS, ສະພາບການເຮັດວຽກຢູ່ໃນຂອບເຂດຈໍາກັດອຸນຫະພູມ junction (-40 ອົງສາເຖິງ 175 ອົງສາ, ບາງຄັ້ງເຖິງ 200 ອົງສາ) ແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືສູງເກີນອາຍຸຂອງລົດ.

 

4, ໂຄມໄຟ LED ແລະຂັບໂຄມໄຟ

ໃນການອອກແບບຂອງໂຄມໄຟ LED ແລະໂຄມໄຟມັກຈະໃຊ້ MOSFET, ສໍາລັບ LED ຂັບປະຈຸບັນຄົງທີ່, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວໃຊ້ NMOS. power MOSFET ແລະ transistor bipolar ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ. capacitance ປະຕູຮົ້ວຂອງມັນແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫຍ່. capacitor ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຄິດຄ່າທໍານຽມກ່ອນທີ່ຈະດໍາເນີນການ. ເມື່ອແຮງດັນຂອງ capacitor ເກີນແຮງດັນ, MOSFET ເລີ່ມດໍາເນີນການ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະສັງເກດໃນລະຫວ່າງການອອກແບບວ່າຄວາມອາດສາມາດໂຫຼດຂອງຜູ້ຂັບຂີ່ປະຕູຕ້ອງມີຂະຫນາດໃຫຍ່ພໍເພື່ອຮັບປະກັນວ່າການສາກໄຟຂອງຄວາມຈຸຂອງປະຕູຮົ້ວທຽບເທົ່າ (CEI) ແມ່ນສໍາເລັດພາຍໃນເວລາທີ່ລະບົບຕ້ອງການ.

 

ຄວາມໄວການສະຫຼັບຂອງ MOSFET ແມ່ນຂຶ້ນກັບການສາກໄຟ ແລະ ການໄຫຼອອກຂອງຄວາມຈຸຂອງວັດສະດຸປ້ອນ. ເຖິງແມ່ນວ່າຜູ້ໃຊ້ບໍ່ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນມູນຄ່າຂອງ Cin, ແຕ່ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນມູນຄ່າຂອງ gate drive loop ແຫຼ່ງສັນຍານຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນ Rs, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນການສາກໄຟ gate loop ແລະ discharging ຄົງທີ່, ເພື່ອເລັ່ງຄວາມໄວສະຫຼັບ, ຄວາມສາມາດຂັບ IC ທົ່ວໄປ. ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນຢູ່ທີ່ນີ້, ພວກເຮົາເວົ້າວ່າທາງເລືອກຂອງMOSFETຫມາຍເຖິງ ICs ຄົງທີ່ຂອງໄດ MOSFET ພາຍນອກ. ການກໍ່ສ້າງໃນ MOSFET ICs ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງພິຈາລະນາ. ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, MOSFET ພາຍນອກຈະຖືກພິຈາລະນາສໍາລັບກະແສທີ່ເກີນ 1A. ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບຄວາມສາມາດຂອງພະລັງງານ LED ຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຫຼາຍ, MOSFET ພາຍນອກແມ່ນວິທີດຽວທີ່ຈະເລືອກເອົາ IC ຕ້ອງໄດ້ຮັບການຂັບເຄື່ອນໂດຍຄວາມສາມາດທີ່ເຫມາະສົມ, ແລະ MOSFET input capacitance ແມ່ນຕົວກໍານົດທີ່ສໍາຄັນ.