Mitkä ovat MOSFET-sovellusskenaariot?

MOSFETit ovat laajalti käytössä analogisissa ja digitaalisissa piireissä, ja ne liittyvät läheisesti elämäämme. MOSFETien edut ovat: käyttöpiiri on suhteellisen yksinkertainen.MOSFETit vaativat paljon vähemmän käyttövirtaa kuin BJT:t, ja niitä voidaan yleensä ohjata suoraan CMOS:lla tai avoimella kollektorilla. TTL-ohjainpiirit. Toiseksi MOSFETit vaihtuvat nopeammin ja voivat toimia suuremmilla nopeuksilla, koska latauksen tallennusvaikutusta ei ole. Lisäksi MOSFETeillä ei ole toissijaista vikasietomekanismia. Mitä korkeampi lämpötila, usein vahvempi kestävyys, sitä pienempi on termisen hajoamisen mahdollisuus, mutta myös laajemmalla lämpötila-alueella paremman suorituskyvyn saavuttamiseksi.MOSFET-laitteita on käytetty useissa sovelluksissa, kulutuselektroniikassa, teollisuustuotteissa, sähkömekaanisissa laitteita, älypuhelimia ja muita kannettavia digitaalisia elektroniikkatuotteita löytyy kaikkialta.

MOSFET-sovellustapausanalyysi

1、Hakkurivirtalähdesovelluksia

Määritelmän mukaan tämä sovellus vaatii MOSFETien suorittavan ja sammuvan ajoittain. Samanaikaisesti on olemassa kymmeniä topologioita, joita voidaan käyttää kytkentävirtalähteeseen, kuten DC-DC-virtalähde, jota käytetään yleisesti perusbuck-muuntimessa, perustuu kahteen MOSFETiin kytkentätoiminnon suorittamiseen, nämä kytkimet vuorotellen kelassa tallentaakseen. energiaa ja avaa sitten energia kuormalle. Tällä hetkellä suunnittelijat valitsevat usein satojen kHz:n ja jopa yli 1 MHz:n taajuuksia, koska mitä korkeampi taajuus, sitä pienempiä ja kevyempiä ovat magneettiset komponentit. Toiseksi tärkeimmät MOSFET-parametrit hakkuriteholähteissä ovat lähtökapasitanssi, kynnysjännite, hilaimpedanssi ja lumivyöryenergia.

2, moottorin ohjaussovelluksia

Moottorin ohjaussovellukset ovat toinen tehon sovellusalueMOSFETit. Tyypilliset puolisillan ohjauspiirit käyttävät kahta MOSFETiä (täysilta käyttää neljää), mutta kahden MOSFETin poiskytkentäaika (kuollut aika) on sama. Tässä sovelluksessa käänteinen palautumisaika (trr) on erittäin tärkeä. Kun ohjataan induktiivista kuormaa (kuten moottorin käämitystä), ohjauspiiri kytkee siltapiirin MOSFETin off-tilaan, jolloin toinen siltapiirin kytkin kääntää tilapäisesti virran MOSFETin runkodiodin läpi. Siten virta kiertää jälleen ja jatkaa moottorin tehoa. Kun ensimmäinen MOSFET johtaa jälleen, toiseen MOSFET-diodiin tallennettu varaus on poistettava ja purettava ensimmäisen MOSFETin kautta. Tämä on energiahäviö, joten mitä lyhyempi trr, sitä pienempi häviö.

3, autoteollisuuden sovelluksia

Teho-MOSFETien käyttö autoteollisuuden sovelluksissa on kasvanut nopeasti viimeisen 20 vuoden aikana. TehoaMOSFETon valittu, koska se kestää yleisten autojen elektroniikkajärjestelmien aiheuttamia ohimeneviä suurjänniteilmiöitä, kuten kuorman irtoamista ja äkillisiä järjestelmän energian muutoksia, ja sen paketti on yksinkertainen, pääasiassa TO220- ja TO247-paketteja käyttäen. Samaan aikaan sovellukset, kuten sähköikkunat, polttoaineen ruiskutus, jaksottaiset pyyhkimet ja vakionopeussäädin, ovat vähitellen tulossa standardiksi useimmissa autoissa, ja suunnittelussa tarvitaan samanlaisia ​​voimalaitteita. Tänä aikana autojen MOSFETit kehittyivät, kun moottorit, solenoidit ja polttoainesuuttimet yleistyivät.

Ajoneuvolaitteissa käytetyt MOSFETit kattavat laajan valikoiman jännitteitä, virtoja ja kytkentäresistanssia. Moottorin ohjauslaitteet yhdistävät konfiguraatiot 30 V:n ja 40 V:n läpilyöntijännitemalleilla, 60 V:n laitteita käytetään kuormien ohjaamiseen, joissa kuorman äkillinen purkautuminen ja ylijännitesuojaus on hallittavissa, ja 75 V tekniikkaa tarvitaan, kun alan standardi siirretään 42 V akkujärjestelmiin. Korkean apujännitteen laitteet vaativat 100 V - 150 V mallien käyttöä, ja yli 400 V MOSFET-laitteita käytetään moottorin ohjainyksiköissä ja ohjauspiireissä korkean intensiteetin purkausvalaisimissa (HID).

Autojen MOSFET-taajuusmuuttajavirrat vaihtelevat 2A:sta yli 100A:iin ja päällekytkentäresistanssin välillä 2mΩ - 100mΩ. MOSFET-kuormia ovat moottorit, venttiilit, lamput, lämmityskomponentit, kapasitiiviset pietsosähköiset kokoonpanot ja DC/DC-virtalähteet. Kytkentätaajuudet vaihtelevat tyypillisesti välillä 10 kHz - 100 kHz sillä varoituksella, että moottorin ohjaus ei sovellu yli 20 kHz:n taajuuksien kytkentään. Muita tärkeitä vaatimuksia ovat UIS-suorituskyky, käyttöolosuhteet risteyksen lämpötilarajalla (-40 astetta 175 astetta, joskus jopa 200 astetta) ja korkea luotettavuus auton käyttöiän jälkeen.

4, LED-lamput ja lyhdyt kuljettaja

LED-lamppujen ja lyhtyjen suunnittelussa käytetään usein MOSFETiä, LED-vakiovirtaohjaimessa yleensä NMOS. teho MOSFET ja bipolaarinen transistori ovat yleensä erilaisia. Sen portin kapasitanssi on suhteellisen suuri. Kondensaattori on ladattava ennen johtamista. Kun kondensaattorin jännite ylittää kynnysjännitteen, MOSFET alkaa johtaa. Siksi suunnittelussa on tärkeää huomioida, että portin ajurin kuormituskapasiteetin tulee olla riittävän suuri varmistaakseen, että vastaavan hilakapasitanssin (CEI) lataus saadaan päätökseen järjestelmän vaatimassa ajassa.

MOSFETin kytkentänopeus riippuu suuresti tulokapasitanssin latauksesta ja purkamisesta. Vaikka käyttäjä ei voi vähentää Cinin arvoa, mutta voi vähentää portin ohjaussilmukan signaalilähteen sisäistä vastusta Rs, mikä vähentää porttisilmukan lataus- ja purkuaikavakioita, nopeuttaa kytkentänopeutta, yleistä IC-aseman kykyä. heijastuu pääasiassa täällä, sanomme, että valintaMOSFETviittaa ulkoiseen MOSFET-aseman vakiovirtapiiriin. sisäänrakennettuja MOSFET-IC:itä ei tarvitse ottaa huomioon. Yleisesti ottaen ulkoinen MOSFET otetaan huomioon virroissa, jotka ylittävät 1 A. Suuremman ja joustavamman LED-tehokapasiteetin saamiseksi ulkoinen MOSFET on ainoa tapa valita IC, ja sitä on ohjattava asianmukaisella kyvyllä, ja MOSFET-tulokapasitanssi on avainparametri.