Mosfet - bu nedir? Yapısal ve teknolojik özellikleri

Bu yazıda size bu elemanın öğreneceksiniz mosfette. Yani, Modern elektronik kullanılır özellikleri, aşağıda ele alınacaktır neler. MOSFET ve IGBT - Sen güç transistörleri iki tür bulabilirsiniz. invertörler, güç kaynakları - Onlar darbeli yüksek güç dönüştürücüler kullanılır. Bu elemanların tüm özelliklerini göz önünde bulundurmalıdır.

temel bilgiler

IGBT ve unutulmamalıdır mosfet transistörler edebilmek yüke çok yüksek güç vermeye. Bu cihazın tamamında çok küçük boyutlu olduğu anlaşılıyor. Verim transistörleri% 95 değerleri aşmaktadır. mosfette ve IGBT ortak bir yönü var - var izole kepenkleri, ilgili kontrol parametrelerini - sonucudur. bu tür transistörlerin kısa devrelere karşı dirençli olmasını sağlar, bu cihazların negatif sıcaklık katsayısı. Hemen hemen tüm şirketler tarafından üretilen normalleştirilmiş Aşırı yükleme zaman değeriyle mosfety Bugüne kadar.

yönetimi için Sürücüler

Kontrol devresinde hiçbir geçerli olmadığı için, statik modda, standart düzeni kullanamazsınız. Bir entegre devre - Özel bir sürücü kullanmak daha mantıklı. Birçok şirket Eğer tek güç transistörleri yönetmesine izin cihazları yanı sıra köprü ve yarım mil (üç fazlı ve iki fazlı) üretimi. aşırı akım veya kısa devre gibi mosfet sürücü devresinde büyük bir gerilim düşüşü karşı korumak için - Onlar destek fonksiyonları çeşitli gerçekleştirebilir. Devrenin ne tür aşağıda daha ayrıntılı olarak ele alınacaktır. Bu çok tehlikeli bir olgudur - Güç transistörü kontrol devresi üzerinde gerilim düşümü unutulmamalıdır. Güçlü mosfety başka bir işletim modu (lineer) değişebilir, böylece başarısız olur. Kristal transistör hararet ve dışarı yakar.

arıza modu

Ev yardımcı işlevi sürücüleri - bu aşırı akım koruma var. kısa devre - moddan birinde çalışmak üzere güç transistörü yakından bakmak gerekir. Aşırı akım herhangi bir nedenle ortaya çıkabilir, ancak en yaygın olabilir - yük ya da gövde üzerinde devresi. Bu nedenle, düzgün yönetim mosfetami uygulamalıdır.

Aşırı nedeniyle devrenin belirli özelliklere oluşur. Bir yarı iletken diyot transistör omuz geçici veya ters toparlanma akımının olasılığı. Bu tür aşırı çıkarılması devre tasarım yöntemi ortaya çıkar. direnci seçimi kapı kontrol devresinde gerçekleştirilen yol (tutuculara) oluşturulması Kullanılan zincir, yüksek voltaj ve akım lastik izole edilir.

transistör bir arıza yük oluştuğunda yanar gibi

bir hata yük oluştuğunda, toplayıcı devre akımı bir kapı voltaj ve transistörün iletkenliği özellikleri ile sınırlıdır. besleme devresi, böylece belli bir kapasiteye sahiptir, bu nedenle iç direnç kaynağı kendisi kısa-devre akımı üzerindeki etkisi yoktur. anahtar bir kez oluştuğunda, transistör mevcut kapasite kademeli olarak toplayıcı devre parazit endüktansı ortaya çıkmış olur, çünkü oluşmaya başlar. Bu gerçek bir gerilim düşüşü olduğu nedenidir.

yanlış pozitif

Geçiş tamamlandıktan sonra güç transistörü tam voltaj uygulanır. Bu gücün en yarıiletken kristal tarafından söndürülür gerçeğine yol açacaktır. Kısa devre modu, belirli bir zaman süresinden sonra kesilebilir emin olduğu sonucuna varılabilir. Yanlış alarmları engellemek için yeterli olmalı. Tipik olarak, bir zaman aralığı 1 ... 10 mikrosaniye olan. Kolayca aşırı dayanacak şekilde transistör karakteristikleri böyle olmalıdır.

transistör kısa devre yük

Benzer bir şekilde, yukarıda ele alınan durumda, cari transistörün özellikleri ile sınırlıdır. Bu bobin (parazit) tarafından belirlenen bir oranda artar. Bu akım sabit bir kararlı durum değerine ulaştığında önce, kolektör gerilimi artıracaktır. geçit gerilimi Miller etkisiyle artar.

Toplayıcı artar akım ve büyük ölçüde sabit durum değeri aşabilir. Bu modu mevcut olacak için sadece kanal MOSFET devre dışı değil, aynı zamanda gerilim sınır olasılığıdır olduğu.

transistörünün kapısına uygulanan voltaj ile doğrudan kısa devre akımı bağlıdır. Ama yarı iletken elemanın geçit gerilimi bir azalma ile oldukça ilginç resimdir. doyma gerilimi artar ve bunun bir sonucu olarak, ısı kaybı artar. kısa devre transistörün stabilitesi yakından özellikleri dikliğine ile ilgilidir.

RS ve akım amplifikasyon faktörü

mosfetov akımı en yüksek KU, düşük doyma gerilimi. Onlar da kısa süre aşırı dayanabilir. Diğer taraftan, kısa devrelere daha dayanıklı yarı iletkenler, çok yüksek bir doyma gerilimi vardır. Zararlar da çok önemli var.

kısa devre akımının büyük bir maksimum değer basit kutuplu transistor daha öncü MOSFET sahiptir. Tipik olarak, (kapı voltaj izin olması şartıyla), on çarpı nominal akım değeridir. (Avrupa ve Asya) üreticilerinin çoğu bu tür yüklere dayanabilir ve hasar görmediğini transistörleri üretir.

Yüksek tarafı aşırı yüklenmeden sürücüyü korumak

Asiriyük elemanları için çeşitli yöntemler vardır. Farklı üreticilerin sürücülerin yardımıyla herhangi koruyucu fonksiyonları, en verimli şekilde uygulayabilir. bir aşırı yük gerekirse kapı gerilimi azaltmak için. Bu durumda, acil durum çalışma süresi artar tanıma.

Bu yanlış tetikleme koruma devreleri ortadan kaldırmak için sonuçlanır. kapasitör kapasitans değiştirmeyi deneyin: İşte MOSFET şekilde kontrol edebilirsiniz. Eğer kısa devreye yanıt süresini değiştirirseniz, tüm devre düzgün çalışıyor. Devre belirli sorumluluklar sahip birkaç unsurları kullanır. Örneğin, bir sürücüye bağlanan, "ERR" Eğer zaman kondansatör aşırı yük analizini belirlemek için izin verir.

Acil operasyon

Bu zaman aralığı, toplayıcı devre sabit akım anahtar devresini yapılır. Bu yarı iletken elemanın kapısının gerilim düşmelerini verir. hiçbir yük bırakma söz konusu olup olmadığı durumda, transistör 10 ms sonra devreden çıkar. Koruma giriş sinyalinden kaldırılır sonra devre dışı bırakılır. Bu yapıldığında tetik koruma devresi ile.

uygulandığı zaman, zaman içinde tekrar kapama mosfet transistör kendi uzunluğuna dikkat etmek gereklidir. açmadan ne tür ve özellikleri nelerdir? bu süre bir transistor imal edildiği yarı iletken yonga termal zaman sabitinden (zaman) daha büyük olması gerektiğini not edin.

devre dezavantajları

devresinde dirençleri yüksek bir kapasiteye sahip olduğu kullanılır, ancak bunlar (nedeniyle bazı malzeme ve teknolojilerin kullanımı, parazit) çok yüksek bir endüktans sahiptir. Ve düzenleri bir şekilde gerçekleşmesi için konteyner sıfıra yakın olmuştur gereklidir. Yukarıdaki şartı yerine getirmesi darbe akımını ölçmek için kullanılan dirençler. dirençler üzerine muazzam bir güç kaybediyor. Ve bu, tüm yüksek tarafı sürücü devrenin etkinliğini etkiler.

Ama güç kaybını azaltmak anahtarlama devreleri vardır. her durumda doyma gerilimi, akım toplayıcı bağlıdır. MOSFET (diğer bir deyişle, makalede açıklanan) bu ilişkiyi göstermektedir, bunun nedeni transistör boşaltma akımı kanal direnci (aktif) bağlı değildir gerçeğine doğrusal söylenebilir. Ama güçlü IGBT transistörler bu ilişki doğrusal değildir, ancak kolayca gerekli akım koruma tekabül voltajını seçebilirsiniz.

Üç fazlı köprü sürücü

Bu tür şemalarda güncel değerini ölçen bir direnç uygulanır. koruma akım gerilim bölücü vasıtasıyla belirlenir. Yaygın popülerlik 600 volta voltajlarda sabit bir devre çalışma sağlar sürücü IR2130 aldı. devresinin, drenaj (bu arızaların olduğunu belirtmeye yaramaktadır) açılan bir saha etkili transistor içerir. MOSFET Bu nedenlerle niteliksel izolasyon katı jumper aracılığıyla levhası üzerine monte. Bu, belirli bir referans ve geri besleme sinyallerini üreten bir amplifikatör içerir. sürücü akımı ile ortaya çıkmasını önlemek için alt ve üst omuz çevirmeli transistörler arasında bir gecikme süresi ile oluşturulur ile.

Genellikle, 0.2 ms ... 2 değişiklik zamanına bağlı. IR2130 sürücü koruma düzeni uygulamak için kullanılan, bir kısa devre sırasında kapı voltajı maksimum değerini sınırlamak için hiçbir işlevi yoktur. gelişme aşamasında kol devreleri köprünün kapatma kısa devre başlamasından sonra 1 ms sonra gerçekleşir hatırlanmalıdır. Sonuç olarak, (özellikle aktif bir yük varlığında) akım hesaplanmıştır değerden daha büyüktür. koruma modu sıfırlamak ve işe dönmek için, sürücü ya da onun girişler engelleme gerilimi dosyalama kapalı gücünü üretmelidir.

Düşük yan sürücüler

Alt kolun kontrol mosfet transistörler üretmek için, yüksek kaliteli çip firmalar vardır Motorola, örneğin, MS33153. başarıyla koruma iki tip (voltaj ve akım) için de kullanılabilir gibi bu sürücü, özeldir. aşırı yük ve kısa devre - iki modu ayıran bir özellik de bulunmaktadır. Bir gerilim (negatif kontrol) tedarik etmek mümkündür. Bu yüksek kapasite ve yeterince yüksek kapı ücretli kontrol modülleri yapmak için gerekli olduğu durumlarda yararlıdır. IGBT koruması güç kaynağı voltaj 11 volt düşer sonra (bu yakın analoglar mosfetov olan) devre dışı bırakılır.