Ano ang mga sitwasyon ng aplikasyon para sa mga MOSFET?

Ang mga MOSFET ay malawakang ginagamit sa mga analog at digital na circuit at malapit na nauugnay sa ating buhay. Ang mga bentahe ng MOSFET ay: ang drive circuit ay medyo simple. Ang mga MOSFET ay nangangailangan ng mas kaunting drive current kaysa sa mga BJT, at kadalasang maaaring direktang i-drive ng CMOS o open collector Mga circuit ng driver ng TTL. Pangalawa, ang mga MOSFET ay lumipat nang mas mabilis at maaaring gumana sa mas mataas na bilis dahil walang charge storage effect. Bilang karagdagan, ang mga MOSFET ay walang pangalawang mekanismo ng pagkabigo sa pagkasira. Ang mas mataas na temperatura, madalas na mas malakas ang tibay, mas mababa ang posibilidad ng thermal breakdown, ngunit din sa isang mas malawak na hanay ng temperatura upang magbigay ng mas mahusay na pagganap. Ang mga MOSFET ay ginamit sa isang malaking bilang ng mga aplikasyon, sa consumer electronics, mga produktong pang-industriya, electromechanical kagamitan, smart phone at iba pang portable digital electronic na produkto ay matatagpuan sa lahat ng dako.

Pagsusuri ng kaso ng aplikasyon ng MOSFET

1, Pagpapalit ng mga application ng power supply

Sa pamamagitan ng kahulugan, ang application na ito ay nangangailangan ng mga MOSFET na magsagawa at magsara ng pana-panahon. Kasabay nito, mayroong dose-dosenang mga topologies na maaaring magamit para sa paglipat ng power supply, tulad ng DC-DC power supply na karaniwang ginagamit sa pangunahing buck converter ay umaasa sa dalawang MOSFET upang maisagawa ang switching function, ang mga switch na ito ay halili sa inductor upang mag-imbak. enerhiya, at pagkatapos ay buksan ang enerhiya sa pagkarga. Sa kasalukuyan, ang mga designer ay madalas na pumili ng mga frequency sa daan-daang kHz at kahit na sa itaas ng 1MHz, dahil sa ang katunayan na ang mas mataas na dalas, mas maliit at mas magaan ang mga magnetic na bahagi. Ang pangalawang pinakamahalagang parameter ng MOSFET sa pagpapalit ng mga power supply ay kinabibilangan ng output capacitance, threshold voltage, gate impedance at avalanche energy.

2, motor control application

Ang mga application ng kontrol ng motor ay isa pang lugar ng aplikasyon para sa kapangyarihanMga MOSFET. Ang karaniwang half-bridge control circuit ay gumagamit ng dalawang MOSFET (full-bridge ay gumagamit ng apat), ngunit ang dalawang MOSFET na off time (dead time) ay pantay. Para sa application na ito, ang reverse recovery time (trr) ay napakahalaga. Kapag kinokontrol ang isang inductive load (tulad ng motor winding), inililipat ng control circuit ang MOSFET sa bridge circuit sa off state, kung saan ang isa pang switch sa bridge circuit ay pansamantalang binabaligtad ang kasalukuyang sa pamamagitan ng body diode sa MOSFET. Kaya, muling umiikot ang kasalukuyang at patuloy na pinapagana ang motor. Kapag nagsagawa muli ang unang MOSFET, ang singil na nakaimbak sa ibang MOSFET diode ay dapat na alisin at i-discharge sa pamamagitan ng unang MOSFET. Ito ay isang pagkawala ng enerhiya, kaya kung mas maikli ang trr, mas maliit ang pagkawala.

3, automotive application

Ang paggamit ng mga power MOSFET sa mga automotive application ay mabilis na lumago sa nakalipas na 20 taon. kapangyarihanMOSFETay pinili dahil ito ay maaaring makatiis lumilipas mataas na boltahe phenomena na dulot ng mga karaniwang automotive electronic system, tulad ng load shedding at biglaang pagbabago sa sistema ng enerhiya, at ang pakete nito ay simple, higit sa lahat ay gumagamit ng TO220 at TO247 pakete. Kasabay nito, ang mga application tulad ng mga power window, fuel injection, intermittent wiper, at cruise control ay unti-unting nagiging pamantayan sa karamihan ng mga sasakyan, at ang mga katulad na power device ay kinakailangan sa disenyo. Sa panahong ito, nag-evolve ang mga automotive power MOSFET habang naging mas popular ang mga motor, solenoid, at fuel injector.

Ang mga MOSFET na ginagamit sa mga automotive na device ay sumasaklaw sa malawak na hanay ng mga boltahe, agos, at on-resistance. Motor control device bridge configurations gamit ang 30V at 40V breakdown voltage models, ang 60V device ay ginagamit para magmaneho ng mga load kung saan dapat kontrolin ang mga kondisyon ng biglaang pag-load ng load at surge starting, at kinakailangan ang 75V na teknolohiya kapag ang pamantayan ng industriya ay inilipat sa 42V na mga sistema ng baterya. Ang mga high auxiliary voltage device ay nangangailangan ng paggamit ng mga modelong 100V hanggang 150V, at ang mga MOSFET device na higit sa 400V ay ginagamit sa mga unit ng driver ng engine at mga control circuit para sa mga headlamp ng high intensity discharge (HID).

Ang mga daloy ng sasakyan ng MOSFET ng sasakyan ay mula 2A hanggang lampas 100A, na may on-resistance mula 2mΩ hanggang 100mΩ. Kasama sa mga MOSFET load ang mga motor, valve, lamp, heating component, capacitive piezoelectric assemblies at DC/DC power supply. Ang mga switching frequency ay karaniwang mula 10kHz hanggang 100kHz, na may caveat na ang kontrol ng motor ay hindi angkop para sa pagpapalit ng mga frequency sa itaas ng 20kHz. Ang iba pang pangunahing kinakailangan ay ang pagganap ng UIS, mga kundisyon sa pagpapatakbo sa limitasyon ng temperatura ng junction (-40 degrees hanggang 175 degrees, minsan hanggang 200 degrees) at mataas na pagiging maaasahan na lampas sa buhay ng kotse.

4, LED lamp at lantern driver

Sa disenyo ng mga LED lamp at lantern ay madalas na gumagamit ng MOSFET, para sa LED pare-pareho ang kasalukuyang driver, sa pangkalahatan ay gumagamit ng NMOS. Ang kapangyarihan MOSFET at bipolar transistor ay karaniwang naiiba. Ang kapasidad ng gate nito ay medyo malaki. Ang kapasitor ay kailangang singilin bago ang pagpapadaloy. Kapag ang boltahe ng kapasitor ay lumampas sa boltahe ng threshold, ang MOSFET ay nagsisimulang magsagawa. Samakatuwid, mahalagang tandaan sa panahon ng disenyo na ang load capacity ng gate driver ay kailangang sapat na malaki upang matiyak na ang pagsingil ng katumbas na gate capacitance (CEI) ay nakumpleto sa loob ng oras na kinakailangan ng system.

Ang bilis ng paglipat ng MOSFET ay lubos na nakadepende sa pagsingil at pagdiskarga ng input capacitance. Kahit na ang user ay hindi maaaring bawasan ang halaga ng Cin, ngunit maaaring bawasan ang halaga ng gate drive loop signal source panloob na pagtutol Rs, kaya pagbabawas ng gate loop singilin at discharging oras constants, upang mapabilis ang paglipat ng bilis, ang pangkalahatang IC drive kakayahan ay pangunahing makikita dito, sinasabi namin na ang pagpili ngMOSFETay tumutukoy sa panlabas na MOSFET drive na patuloy na kasalukuyang mga IC. hindi kailangang isaalang-alang ang mga built-in na MOSFET IC. Sa pangkalahatan, ang panlabas na MOSFET ay isasaalang-alang para sa mga agos na lampas sa 1A. Upang makakuha ng isang mas malaki at mas nababaluktot na kakayahan ng LED power, ang panlabas na MOSFET ay ang tanging paraan upang piliin ang IC na kailangang hinihimok ng naaangkop na kakayahan, at ang MOSFET input capacitance ay ang pangunahing parameter.