Як працуюць палепшаныя МАП-транзістары

Пры распрацоўцы імпульснага крыніцы сілкавання або схемы прывада рухавіка з выкарыстаннем капсуляваных МАП-транзістораў большасць людзей улічвае супраціўленне МОП у адключэнні, максімальнае напружанне і г.д., максімальны ток і г.д., і шмат хто ўлічвае толькі гэтыя фактары. Такія схемы могуць працаваць, але яны не выдатныя і не дапускаюцца ў якасці афіцыйнага дызайну прадукту.

Ніжэй прыводзіцца кароткі выклад асноў MOSFET іMOSFETсхемы драйвераў, якія я спасылаюся на шэраг крыніц, не ўсе арыгінальныя. У тым ліку ўкараненне МАП-транзістараў, характарыстык, прывадных і прыкладных схем. Упакоўка тыпаў MOSFET і злучэння MOSFET - гэта FET (іншы JFET), можа быць выраблены ў пашыраны або знясілены тып, P-канальны або N-канальны ў агульнай складанасці чатыры тыпы, але фактычнае прымяненне толькі пашыранага N-канальнага MOSFET і пашыранага P -канальны MOSFET, які звычайна называюць NMOS, або PMOS, адносіцца да гэтых двух відаў.

Што тычыцца таго, чаму б не выкарыстоўваць МАП-транзістары знясілення, не рэкамендуецца разбірацца ў сутнасці. Для гэтых двух тыпаў удасканаленых MOSFET часцей выкарыстоўваецца NMOS з-за яго нізкага супраціўлення ўключэння і прастаты вырабу. Такім чынам, прыкладанні для імпульсных крыніц сілкавання і рухавікоў звычайна выкарыстоўваюць NMOS. наступнае ўвядзенне, але і большNMOS-на аснове.

МАП-транзістары маюць паразітную ёмістасць паміж трыма кантактамі, якая не патрэбна, але з-за абмежаванняў вытворчага працэсу. Існаванне паразітнай ёмістасці ў канструкцыі або выбары ланцуга прывада, каб быць некаторыя праблемы, але няма ніякага спосабу, каб пазбегнуць, а затым апісаны ў дэталях. Як вы можаце бачыць на схеме MOSFET, паміж сцёкам і вытокам знаходзіцца паразітны дыёд.

Гэта называецца корпусным дыёдам і важны для кіравання індуктыўнымі нагрузкамі, такімі як рухавікі. Дарэчы, корпусны дыёд ёсць толькі ў асобныхМАП-транзістарыі звычайна адсутнічае ўнутры мікрасхемы інтэгральнай схемы. MOSFET ON CharacteristicsOn азначае, што дзейнічае як пераключальнік, што эквівалентна замыканню пераключальніка.

Характарыстыкі NMOS, Vgs больш, чым пэўнае значэнне, будуць праводзіць, прыдатныя для выкарыстання ў выпадку, калі крыніца заземлена (нізкі прывад), пакуль напружанне на засаўцы складае 4В або 10В. Характарыстыкі PMOS, Vgs менш за пэўнае значэнне, будуць праводзіць, прыдатныя для выкарыстання ў выпадку, калі крыніца падключана да VCC (прывад высокага класа). Тым не менш, хоць PMOS можна лёгка выкарыстоўваць у якасці драйвера высокага класа, NMOS звычайна выкарыстоўваецца ў драйверах высокага класа з-за вялікага супраціву ўключэння, высокай цаны і некалькіх тыпаў замены.

Упакоўка MOSFET камутацыйнай трубкі страты, няхай гэта будзе NMOS або PMOS, пасля праводнасці ёсць супраціў існуе, так што ток будзе спажываць энергію ў гэтым супраціўленні, гэтая частка спажыванай энергіі называецца стратай праводнасці. Выбар МОП-транзістара з невялікім супрацівам уключэння паменшыць страты на праводнасць. У цяперашні час супраціўленне ўключэння МОП-транзістара малой магутнасці звычайна складае каля дзясяткаў міліом, і некалькі міліом таксама даступныя. MOS не павінен быць завершаны ў адно імгненне, калі ён праводзіць і адключаецца. Напружанне з абодвух бакоў MOS мае працэс змяншэння, а ток, які праходзіць праз яго, павялічваецца. За гэты час страты MOSFET з'яўляюцца творам напружання і току, якія называецца стратай пры пераключэнні. Звычайна страты пры пераключэнні значна большыя, чым страты пры праводнасці, і чым вышэй частата пераключэння, тым большыя страты. Прадукт напружання і току ў момант правядзення вельмі вялікі, што прыводзіць да вялікіх страт.

Скарачэнне часу пераключэння памяншае страты пры кожным правядзенні; зніжэнне частаты пераключэнняў памяншае колькасць пераключэнняў у адзінку часу. Абодва гэтыя падыходы могуць паменшыць страты пры пераключэнні. Прадукт напружання і току ў момант правядзення вялікі, і выніковыя страты таксама вялікія. Скарачэнне часу пераключэння можа паменшыць страты пры кожным правядзенні; памяншэнне частаты пераключэння можа паменшыць колькасць пераключэнняў у адзінку часу. Абодва гэтыя падыходы могуць паменшыць страты пры пераключэнні. Кіраванне У параўнанні з біпалярнымі транзістарамі, звычайна лічыцца, што для ўключэння ўпакаванага MOSFET не патрабуецца ток, пакуль напружанне GS перавышае пэўнае значэнне. Зрабіць гэта нескладана, аднак нам таксама патрэбна хуткасць. Структуру інкапсуляванага МАП-транзістара можна ўбачыць у наяўнасці паразітнай ёмістасці паміж GS, GD, а кіраванне МАП-транзістара, па сутнасці, з'яўляецца зарадкай і разрадкай ёмістасці. Для зарадкі кандэнсатара патрабуецца ток, таму што імгненная зарадка кандэнсатара можа разглядацца як кароткае замыканне, таму імгненны ток будзе большым. Першае, на што трэба звярнуць увагу пры выбары/праектаванні драйвера MOSFET, - гэта памер імгненнага току кароткага замыкання, які можна забяспечыць.

Другое, на што варта звярнуць увагу, гэта тое, што, як правіла, у высокакласных дысках NMOS напружанне на засаўцы павінна быць большым, чым напружанне крыніцы. Напружанне крыніцы праводнасці МАП-транзістара высокага класа і напружанне сцёку (VCC) аднолькавыя, таму напружанне засаўкі, чым VCC, складае 4 В або 10 В. Калі ў той жа сістэме, каб атрымаць большае напружанне, чым VCC, мы павінны спецыялізавацца на схемы павышэння. Многія драйверы рухавікоў маюць інтэграваныя зарадныя помпы, важна адзначыць, што вы павінны выбраць адпаведную знешнюю ёмістасць, каб атрымаць дастатковы ток кароткага замыкання для кіравання MOSFET. 4 В або 10 В звычайна выкарыстоўваюцца ў напружанні ўключанага стану MOSFET, вядома, канструкцыя павінна мець пэўны запас. Чым вышэй напружанне, тым вышэй хуткасць уключанага стану і меншае супраціўленне ўключанага стану. У цяперашні час у розных галінах выкарыстоўваюцца МАП-транзістары з меншай напругай уключанага стану, але ў аўтамабільных электронных сістэмах 12 В звычайна дастаткова 4 В уключанага стану. Схема прывада МАП-транзістара і яго страты.