Яка роль MOSFET малої напруги?

Існує багато різновидівMOSFET, в основному поділяються на дві категорії МОП-транзисторів з переходом і МОП-транзисторів з ізольованим затвором, і всі вони мають точки N-каналу та P-каналу.

 

Польовий транзистор з металооксидним напівпровідником, який називають МОП-транзистором, поділяється на МОП-транзистор виснаженого типу та МОП-транзистор посиленого типу.

 

МОП-транзистори також поділяються на однозатворні та двозатворні. Двозатворний МОП-транзистор має два незалежних затвора G1 і G2, еквівалентні двом однозатворним МОП-транзисторам, з’єднаним послідовно, і його вихідний струм змінюється за допомогою контролю напруги двох затворів. Ця характеристика МОП-транзисторів з подвійним затвором забезпечує велику зручність при використанні як підсилювачів високої частоти, підсилювачів регулювання посилення, змішувачів і демодуляторів.

 

1, MOSFETтип і структура

MOSFET — це різновид польового транзистора (інший вид — JFET), може бути виготовлений у розширений або виснажений тип, P-канальний або N-канальний загалом чотири типи, але теоретичне застосування лише вдосконаленого N-канального MOSFET та покращеного P- канальний MOSFET, який зазвичай називають NMOS, або PMOS відноситься до цих двох видів. Щодо того, чому б не використовувати МОП-транзистори виснаження типу, не рекомендуємо шукати першопричину. Що стосується двох покращених МОП-транзисторів, то частіше використовується NMOS, причина в тому, що опір увімкнення малий і простий у виготовленні. Таким чином, імпульсні джерела живлення та електроприводи зазвичай використовують NMOS. наступну цитату, але також більше на основі NMOS. три контакти MOSFET паразитної ємності існують між трьома контактами, що не є нашими потребами, а через обмеження виробничого процесу. Існування паразитної ємності в конструкції або виборі схеми приводу, щоб заощадити деякий час, але немає способу уникнути, а потім детального ознайомлення. На принциповій схемі MOSFET можна побачити стік і витік між паразитним діодом. Це називається корпусним діодом, у керуванні раціональними навантаженнями цей діод дуже важливий. До речі, корпусний діод існує лише в одному MOSFET, зазвичай не всередині мікросхеми інтегральної схеми.

 

2, характеристики провідності MOSFET

Значення провідності є перемикачем, еквівалентним замиканню перемикача. Характеристики NMOS, Vgs, що перевищують певне значення, будуть проводити, придатні для використання у випадку, коли джерело заземлено (привід низького рівня), надходить лише напруга затвора при 4 В або 10 В. Характеристики PMOS, Vgs менше певного значення, буде проводити, підходить для використання у випадку, коли джерело підключено до VCC (привід високого класу).

Однак, звичайно, PMOS може бути дуже простим у використанні як драйвер високого класу, але через опір увімкнення, дорогі, менші типи обміну та інші причини, у драйвері високого класу зазвичай все ще використовують NMOS.

 

3, MOSFETкомутаційні втрати

Незалежно від того, чи це NMOS або PMOS, після наявності опору увімкнення, так що струм буде споживати енергію в цьому опорі, ця частина спожитої енергії називається втратою опору увімкнення. Вибір MOSFET з малим опором увімкнення зменшить втрати на опорі увімкнення. Звичайний опір увімкнення малопотужного MOSFET зазвичай становить десятки міліом, а то й кілька міліом. MOS під час увімкнення та відключення не повинно бути в момент миттєвого завершення напруги на MOS є процес падіння, струм, що протікає через процес зростання, протягом цього часу, втрата MOSFET є добуток напруги і струму називається втратою на комутацію. Зазвичай втрати на перемикання набагато більші, ніж втрати на провідність, і чим вище частота перемикання, тим більші втрати. Великий добуток напруги і струму в момент провідності є великою втратою. Скорочення часу перемикання зменшує втрати при кожній провідності; зменшення частоти перемикань зменшує кількість перемикань в одиницю часу. Обидва підходи можуть зменшити втрати при перемиканні.

 
4, привід MOSFET

Порівняно з біполярними транзисторами, зазвичай припускають, що для забезпечення провідності MOSFET не потрібен струм, а лише те, що напруга GS перевищує певне значення. Зробити це нескладно, однак нам також потрібна швидкість. У структурі MOSFET ви можете побачити, що існує паразитна ємність між GS, GD, і керування MOSFET, теоретично, є зарядкою та розрядкою ємності. Для заряджання конденсатора потрібен струм, і оскільки миттєве заряджання конденсатора можна розглядати як коротке замикання, миттєвий струм буде високим. Вибір/конструкція приводу MOSFET Перше, на що слід звернути увагу, це розмір миттєвого струму короткого замикання, який можна забезпечити. Друге, на що слід звернути увагу, це те, що, як правило, використовується в високоякісних приводах NMOS, на вимогу напруга затвора перевищує напругу джерела. Напруга джерела провідності трубки MOS високого класу та напруга стоку (VCC) однакові, тому напруга затвора, ніж VCC, 4 або 10 В. припускаючи, що в тій же системі, щоб отримати більшу напругу, ніж VCC, нам потрібна спеціальна схема підвищення. Багато драйверів двигунів мають інтегрований зарядний насос, тому слід звернути увагу на вибір відповідного зовнішнього конденсатора, щоб отримати достатній струм короткого замикання для керування MOSFET. 4 В або 10 В, про які говорилося вище, зазвичай використовуються MOSFET на напрузі, дизайн, звичайно, потребує певного запасу. Чим вища напруга, тим вище швидкість у включеному стані та менший опір у відкритому стані. Зазвичай у різних категоріях використовуються МОП-транзистори з напругою у відкритому стані меншого розміру, але в системах автомобільної електроніки 12 В достатньо звичайного 4 В у відкритому стані.

 

 

Основні параметри MOSFET такі:

 

1. Напруга пробою джерела затвора BVGS - у процесі збільшення напруги джерела затвора, так що струм затвора IG від нуля починає різке збільшення VGS, відомого як напруга пробою джерела затвора BVGS.

 

2. Напруга включення VT - напруга включення (також відома як порогова напруга): джерело S і стік D між початком провідного каналу становлять необхідну напругу затвора; - стандартизований N-канальний MOSFET, VT становить приблизно 3 ~ 6 В; - після процесу вдосконалення можна зменшити значення MOSFET VT до 2 ~ 3 В.

 

3. Напруга пробою стоку BVDS - за умови VGS = 0 (підсилено), у процесі підвищення напруги стоку так, що ID починає різко зростати, коли VDS називається напругою пробою стоку BVDS - ID різко збільшений через наступні два аспекти:

 

(1) лавинний пробій виснаженого шару біля електрода стоку

 

(2) проникнення між полюсами стоку-витоку - деяка низька напруга MOSFET, його довжина каналу коротка, час від часу збільшення VDS змушуватиме область стоку виснаженого шару час від часу розширюватися до області джерела , так що довжина каналу дорівнює нулю, тобто між проникненням стоку-витоку, проникненням, областю витоку більшості носіїв, область витоку, буде прямою, щоб протистояти шару виснаження поглинання електричного поля, щоб дістатися до області витоку, що призводить до великого ID.

 

4. Вхідний опір постійному струму RGS, тобто співвідношення напруги, доданої між джерелом затвора та струмом затвора, ця характеристика іноді виражається через струм затвора, що протікає через MOSFET затвора RGS, може легко перевищувати 1010 Ом. 5.

 

5. низькочастотна транспровідність gm у VDS для фіксованого значення умов, мікроваріація струму стоку та мікроваріація напруги джерела затвора, викликана цією зміною, називається транспровідністю gm, що відображає контроль напруги джерела затвора на струм стоку, щоб показати, що посилення MOSFET важливого параметра, як правило, в діапазоні від кількох до кількох мА/В. MOSFET може легко перевищувати 1010Ω.