MOSFET - što je to? Strukturna i tehnološke značajke

U ovom članku ćete saznati o tom elementu kao MOSFET. To jest, ono svojstva, koja se koristi u suvremenim elektronike, će biti objašnjeno u nastavku. Možete pronaći dvije vrste energetskih tranzistora - MOSFET i IGBT. Oni se koriste u pulsirajuće velike snage pretvarača - invertera, napajanja. To treba uzeti u obzir sve značajke tih elemenata.

osnovni podaci

Valja napomenuti da su IGBT i MOSFET tranzistora u mogućnosti dati vrlo velike snage na teret. U svim ovim uređajem, kako se čini vrlo male veličine. Učinkovitost prelazi tranzistori imaju vrijednosti od 95%. U MOSFET i IGBT imaju jednu zajedničku stvar - imaju rolete izolirani, posljedica - u svezi kontrole parametara. koeficijent negativan temperatura od tih uređaja koji omogućava takve tranzistori biti otporan na kratki spoj. Do sada mosfety s normalizirani preopterećenja vremenske vrijednosti koju proizvodi gotovo sve tvrtke.

Upravljački programi za upravljanje

Budući da nema struje u upravljačkom krugu, u statičnom načinu, ne možete upotrebljavati standardnu shemu. To ima više smisla koristiti poseban program - integrirani krug. Mnoge tvrtke proizvodnju uređaja koji omogućuju vam da upravljate jednu moć tranzistori, kao i mostove i pola milje (trofazni i dvije faze). Oni mogu obavljati različite funkcije podrške - za zaštitu od overcurrent ili kratkog spoja, kao i veliki pad napona na MOSFET driver krug. Kakav krug će se raspravljati detaljnije u nastavku. Treba napomenuti da je pad napona na moć kontrole tranzistor krug - to je vrlo opasna pojava. Snažan mosfety može promijeniti u drugi način rada (linearno), tako da neće uspjeti. Crystal tranzistor pregrije i pregori.

način kriv

Početna pomoćnih funkcija vozača - to je nadstrujne zaštite. Potrebno je pažljivo pogledajte snage tranzistora za rad u jednom od načina - kratkog spoja. Nadstruja može doći do bilo kojeg razloga, ali najčešće - krug tereta ili na tijelu. Stoga, trebali biste ispravno implementirati upravljanje mosfetami.

Preopterećenje nastaje zbog određenih značajki krug. Moguća pojava prolazne ili obrnutom oporavka struje od poluvodička dioda tranzistor ramena. Uklanjanje takve preopterećenja nastaje postupak sklopova. Koristi lanac oblikovanje staze (snubbers), provodi se u izboru otpornik upravljačkog kruga vrata je izoliran iz visokog napona i struje gume.

Kako je tranzistor se uključuje kada dođe do kvara na teret

Kada dođe do kvara u opterećenju, struja kolektora u krug ograničen na napon na vratima i karakteristikama vodljivost od tranzistora. Opskrba krug tako ima određeni kapacitet, tako da je unutarnji otpor samog izvora ne može vršiti svoj utjecaj na struju kratkog spoja. Kada dođe do prekidača, u tranzistor trenutni kapacitet postupno počinje pojavljivati jer je parazitski induktivitet u kolektor sklop. Ova činjenica je razlog da je pad napona.

neistinit

Nakon što je završio prijelaz, na izvor tranzistor u potpunosti primjenjuje napon. To će dovesti do činjenice da je većina moći će se raspršiti u poluvodiča kristalu. Može se zaključiti da je način kratkog spoja je siguran da se prekida nakon određenog vremenskog razdoblja. To bi trebalo biti dovoljno za uklanjanje lažnih alarma. Tipično je u rasponu 1 ... 10 mikrosekundi. karakteristike tranzistora mora biti takva da izdrže preopterećenje lako.

Učitavanje kratki spoj kada je tranzistor

Slično kao u slučaju gore objašnjeno, struja ograničena karakteristike tranzistora. Raste brzinom koja je određena induktivnosti (parazitske). Prije toga struja dosegne konstantnu statičku vrijednost, kolektor napona će se povećati. Vrata napon se povećava zbog Miller učinak.

Struja na kolektora povećava, a to uvelike može premašiti stabilnom stanju vrijednost. To je za osigurana ovaj način ne samo da je MOSFET kanal isključen, ali i mogućnost ograničenja napona.

Napon se primjenjuje na vrata tranzistora ovisi direktno struju kratkog spoja. No, sa smanjenjem vrata napon elementa poluvodiča je prilično zanimljiva slika. Napon zasićenja je povećana, a kao posljedica toga, provođenja gubici se povećavaju. Stabilnost kratkog spoja tranzistora usko je vezan uz strmine njegovih karakteristika.

RS i sadašnji faktor pojačanja

Što je veća KU na mosfetov struje, niže napon zasićenja. Oni su također u stanju izdržati kratko vrijeme preopterećenja. S druge strane, poluvodiči, koji su otporniji na kratki spoj imaju vrlo visoku zasićenja napon. Gubici su također vrlo značajna.

Što je veća maksimalna vrijednost struje kratkog spoja ima pionirsku MOSFET od jednostavnih bipolarnih tranzistora. Tipično, to je deset puta nominalna vrijednost struje (pod uvjetom da su vrata napon je dopuštena). Većina proizvođača (europskih i azijskih) proizvodi tranzistore koji mogu izdržati takva opterećenja, i nisu oštećene.

zaštitu vozača od velike bočne preopterećenja

Postoje razne metode za preopterećenja elemenata. Uz pomoć vozača iz različitih proizvođača mogu provoditi bilo kakve zaštitne funkcije, najučinkovitiji način. Ako je potrebno preopterećenje za smanjenje vrata napon. U tom slučaju, prepoznavanje hitnih vrijeme rada povećava.

To rezultira eliminirati lažne pokreće krugove zaštite. Evo kako provjeriti MOSFET: pokušati promijeniti kapacitivnost kondenzatora. Ako promijenite vrijeme odziva kratkog spoja, cijeli sklop radi ispravno. Sklop koristi nekoliko elemenata koji imaju određene odgovornosti. Na primjer, zajedno s vozačem, „ERR” omogućuje da se utvrdi analizom vremena kondenzator preopterećenja.

operacija Hitna

Ovaj vremenski interval je izrađen konstantne struje sklopke u kolektor krug. To daje pad napona na vrata elementa poluvodiča. U tom slučaju, ako ne postoji prestanak preopterećenja, tranzistor je isključen nakon 10 ms. Zaštita isključen nakon će biti uklonjen iz ulaznog signala. Uz to učinjeno krug zaštite okidač.

Kada se primjenjuje, potrebno je obratiti pažnju na njihovu duljinu vremena kroz koje se ponovno zatvaranje MOSFET tranzistora. Kakav uključivanje i koje su mogućnosti? Imajte na umu da ovaj put treba biti veća od toplinske vremenske konstante (vrijeme) u integralnom na kojem je proizveden tranzistora.

Nedostaci kruga

U krugu otpornici koriste da imaju visok kapacitet, ali oni imaju vrlo visoku induktivitet (parazitski, zbog korištenja određenih materijala i tehnologija). A za savršen funkcioniranje programa potrebno je da se spremnik je blizu nule. Otpornici se koriste za mjerenje pulsa struje mora ispuniti gornji uvjet. Na vrhu otpornika gube ogromnu moć. I to utječe na učinkovitost cjelokupnog visokog strani vozača krug.

No, postoje sklopovima, koje smanjuju gubitak snage. zasićenja napon u svakom slučaju ovisi o struje. MOSFET (koja je, objašnjeno je u članku) pokazuje taj odnos, može se reći linearna s obzirom na činjenicu da je od tranzistor odvod struje ne ovisi o otporu kanala (aktivno). Ali moćan IGBT tranzistori taj odnos nije linearan, ali možete lako odabrati napon koji odgovara traženom trenutne zaštite.

Trofazni vozač most

U takvim programima koji se primjenjuje na otpornik koji mjeri trenutnu vrijednost. trenutna zaštita se određuje pomoću djelitelja napona. Široko rasprostranjenu popularnost dobila vozača IR2130, koji pružaju stabilan rad sklopa na naponima do 600 volti. Sklop uključuje polje efekt tipa tranzistora čija otvaranja ispusta (ona služi da ukazuju na prisutnost grešaka). MOSFET montirana na ploču pomoću krutih skakačica u kvalitativnom izolaciji iz ovih razloga. To uključuje pojačalo koje generira određene referentne i povratne signale. S vozač je formirana vrijeme odgode između prebacivanje tranzistora donjeg i gornjeg ramena kako bi se spriječilo pojavu a do struje.

Općenito, ovisno o vremenu izmjene 0,2 ms ... 2. IR2130 vozač se koristi za implementaciju sustava zaštite, ne postoji funkcija za ograničavanje maksimalne vrijednosti vrata napona u trenutku kratkog spoja. U fazi razvoja ruka strujni krugovi moraju imati na umu da je zatvaranje mosta javlja nakon 1 ms nakon početka kratkog spoja. Prema tome, sadašnji (posebno u prisutnosti aktivnog opterećenja) veća od vrijednosti koja je izračunat. Za resetiranje način zaštite i povratak na posao, to bi trebalo proizvesti isključivanje vozača ili podnošenja njegovog ulaza zaporni napon.

Niska strani vozača

Da bi se proizvelo kontrolu MOSFET tranzistora na podlaktici, postoje kvalitetni chip tvrtke Motorola, na primjer, MS33153. Ovaj program je posebna, jer se može uspješno koristiti za dvije vrste zaštite (napon i struja). Tu je i mogućnost da razdvaja dva načina - preopterećenja i kratkog spoja. Moguće je dostaviti napon (negativna kontrola). To je korisno u slučajevima kada je potrebno napraviti kontrolne module s visokim kapacitetom i dovoljno visoka vrata naknade. Način zaštite IGBT je onemogućen (ovo je najbliži analoga mosfetov) nakon što je napon napajanja padne ispod 11 volti.