Mitkä ovat Power MOSFETien edut?

Power MOSFET:istä on tullut nykyaikaisten tehoelektroniikan sovellusten suosikkilaite, jotka mullistavat alan ylivoimaisilla suorituskykyominaisuuksillaan. Tämä kattava analyysi tutkii lukuisia etuja, jotka tekevät teho-MOSFETeista välttämättömiä nykypäivän elektronisissa järjestelmissä.

1. Jänniteohjattu toiminta

Toisin kuin kaksinapaiset liitostransistorit (BJT), jotka ovat virtaohjattuja laitteita, teho-MOSFETit ovat jänniteohjattuja. Tämä perusominaisuus tarjoaa useita merkittäviä etuja:

Yksinkertaistetut portin käyttövaatimukset
Pienempi virrankulutus ohjauspiirissä
Nopeammat vaihtomahdollisuudet
Ei huolta toissijaisista rikkoutumisista

BJT- ja MOSFET-portin ohjauspiirien vertailu

Kuva 1: MOSFETien yksinkertaistetut porttikäyttövaatimukset verrattuna BJT:ihin

2. Erinomainen kytkentäsuorituskyky

Power MOSFETit loistavat korkeataajuisissa kytkentäsovelluksissa tarjoten lukuisia etuja perinteisiin BJT:iin verrattuna:

Vaihtonopeuden vertailu MOSFETin ja BJT:n välillä

Kuva 2: MOSFETin ja BJT:n kytkentänopeuden vertailu

Parametri	Virta MOSFET	BJT
Vaihtonopeus	Erittäin nopea (ns-alue)	Keskitaso (μs alue)
Kytkentähäviöt	Matala	Korkea
Suurin kytkentätaajuus	> 1 MHz	~100 kHz

3. Lämpöominaisuudet

Power MOSFETeillä on erinomaiset lämpöominaisuudet, jotka lisäävät niiden luotettavuutta ja suorituskykyä:

Lämpöominaisuudet ja lämpötilakerroin

Kuva 3: RDS(on) lämpötilakerroin teho-MOSFET:issä

Positiivinen lämpötilakerroin estää lämmön karkaamisen
Parempi virranjako rinnakkaiskäytössä
Korkeampi lämpöstabiilisuus
Laajempi turvallinen käyttöalue (SOA)

4. Alhainen päällekytkentävastus

Nykyaikaiset teho-MOSFETit saavuttavat erittäin alhaisen on-state-vastuksen (RDS(on)), mikä johtaa useisiin etuihin:

RDS(on)-parannuksen historiallinen suuntaus

Kuva 4: Historiallinen parannus MOSFET RDS:ssä (päällä)

5. Rinnakkaiskyky

Power MOSFETit voidaan helposti kytkeä rinnan käsittelemään suurempia virtoja niiden positiivisen lämpötilakertoimen ansiosta:

MOSFETien rinnakkaistoiminta

Kuva 5: Virran jakaminen rinnakkaisliitetyissä MOSFET:issä

6. Lujuus ja luotettavuus

Power MOSFETit tarjoavat erinomaiset kestävyys- ja luotettavuusominaisuudet:

Ei toissijaista hajoamisilmiötä
Sisäinen rungon diodi käänteisjännitesuojaan
Erinomainen lumivyörykyky
Korkea dV/dt-kapasiteetti

Turvallisen toiminta-alueen vertailu

Kuva 6: Safe Operating Area (SOA) -vertailu MOSFETin ja BJT:n välillä

7. Kustannustehokkuus

Vaikka yksittäisten teho-MOSFETien alkukustannukset saattavat olla korkeammat kuin BJT:t, niiden yleiset järjestelmätason edut johtavat usein kustannussäästöihin: