Hva er applikasjonsscenarioene for MOSFET-er?

MOSFET-er er mye brukt i analoge og digitale kretser og er nært knyttet til livene våre. Fordelene med MOSFET-er er: drivkretsen er relativt enkel. MOSFET-er krever mye mindre drivstrøm enn BJT-er, og kan vanligvis drives direkte av CMOS eller åpen kollektor TTL-driverkretser. For det andre bytter MOSFET-er raskere og kan operere med høyere hastigheter fordi det ikke er noen ladelagringseffekt. I tillegg har ikke MOSFET-er en sekundær sammenbruddsfeilmekanisme. Jo høyere temperatur, ofte jo sterkere utholdenhet, jo lavere er muligheten for termisk sammenbrudd, men også i et bredere temperaturområde for å gi bedre ytelse. MOSFET-er har blitt brukt i et stort antall applikasjoner, i forbrukerelektronikk, industrielle produkter, elektromekaniske utstyr, smarttelefoner og andre bærbare digitale elektroniske produkter finnes overalt.

MOSFET-applikasjonsanalyse

1, Bytte strømforsyningsapplikasjoner

Per definisjon krever denne applikasjonen at MOSFET-er utfører og stenger med jevne mellomrom. Samtidig er det dusinvis av topologier som kan brukes for å bytte strømforsyning, for eksempel DC-DC strømforsyning som vanligvis brukes i den grunnleggende buck-omformeren er avhengig av to MOSFET-er for å utføre byttefunksjonen, disse bryterne vekselvis i induktoren for å lagre energi, og åpne deretter energien til lasten. For tiden velger designere ofte frekvenser i hundrevis av kHz og til og med over 1MHz, på grunn av det faktum at jo høyere frekvens, jo mindre og lettere er de magnetiske komponentene. De nest viktigste MOSFET-parametrene i bytte av strømforsyninger inkluderer utgangskapasitans, terskelspenning, portimpedans og skredenergi.

2, motorkontrollapplikasjoner

Motorkontrollapplikasjoner er et annet bruksområde for kraftMOSFET-er. Typiske halvbro-kontrollkretser bruker to MOSFET-er (full-bro bruker fire), men de to MOSFET-ene av-tid (dødtid) er lik. For denne applikasjonen er den omvendte gjenopprettingstiden (trr) veldig viktig. Når du kontrollerer en induktiv belastning (som en motorvikling), kobler kontrollkretsen MOSFET i brokretsen til av-tilstand, hvor en annen bryter i brokretsen midlertidig reverserer strømmen gjennom kroppsdioden i MOSFET. Dermed sirkulerer strømmen igjen og fortsetter å drive motoren. Når den første MOSFET-en leder igjen, må ladningen som er lagret i den andre MOSFET-dioden fjernes og utlades gjennom den første MOSFET-en. Dette er et energitap, så jo kortere trr, jo mindre tap.

3, bilapplikasjoner

Bruken av strøm-MOSFET-er i bilapplikasjoner har vokst raskt de siste 20 årene. MaktMOSFETer valgt fordi den tåler forbigående høyspenningsfenomener forårsaket av de vanlige elektroniske systemene for biler, for eksempel belastningsreduksjon og plutselige endringer i systemenergi, og pakken er enkel, hovedsakelig ved bruk av TO220- og TO247-pakker. Samtidig blir applikasjoner som elektriske vinduer, drivstoffinnsprøytning, intermitterende vindusviskere og cruisekontroll gradvis standard i de fleste biler, og lignende kraftenheter kreves i designet. I løpet av denne perioden utviklet MOSFET-er for bilkraft seg ettersom motorer, solenoider og drivstoffinjektorer ble mer populære.

MOSFET-er som brukes i bilenheter dekker et bredt spekter av spenninger, strømmer og på-motstand. Motorkontrollenheter bygger bro over konfigurasjoner ved bruk av 30V og 40V gjennombruddsspenningsmodeller, 60V-enheter brukes til å drive belastninger der plutselig lastavlastning og overspenningsstartforhold må kontrolleres, og 75V-teknologi er nødvendig når industristandarden skiftes til 42V batterisystemer. Høye hjelpespenningsenheter krever bruk av 100V til 150V-modeller, og MOSFET-enheter over 400V brukes i motordriverenheter og kontrollkretser for hodelykter med høy intensitet (HID).

MOSFET-drivstrømmer for biler varierer fra 2A til over 100A, med på-motstand fra 2mΩ til 100mΩ. MOSFET-belastninger inkluderer motorer, ventiler, lamper, varmekomponenter, kapasitive piezoelektriske enheter og DC/DC-strømforsyninger. Byttefrekvenser varierer vanligvis fra 10kHz til 100kHz, med forbehold om at motorstyring ikke er egnet for å bytte frekvenser over 20kHz. Andre store krav er UIS-ytelse, driftsforhold ved krysstemperaturgrensen (-40 grader til 175 grader, noen ganger opptil 200 grader) og høy pålitelighet utover bilens levetid.

4, LED-lamper og lanterner driver

I utformingen av LED-lamper og lanterner bruker ofte MOSFET, for LED-konstantstrømdriver, bruker vanligvis NMOS. strøm MOSFET og bipolar transistor er vanligvis annerledes. Portens kapasitans er relativt stor. Kondensatoren må lades før ledning. Når kondensatorspenningen overskrider terskelspenningen, begynner MOSFET å lede. Derfor er det viktig å merke seg under design at belastningskapasiteten til portdriveren må være stor nok til å sikre at ladingen av ekvivalent portkapasitans (CEI) fullføres innen tiden som kreves av systemet.

Omkoblingshastigheten til MOSFET er svært avhengig av lading og utlading av inngangskapasitansen. Selv om brukeren ikke kan redusere verdien av Cin, men kan redusere verdien av gate-stasjonen loop signalkilde intern motstand Rs, og dermed redusere gate loop lading og utlading tidskonstanter, for å øke hastigheten på byttehastigheten, den generelle IC-stasjonen evne hovedsakelig reflekteres her, sier vi at valget avMOSFETrefererer til den eksterne MOSFET-stasjonens konstantstrøm-IC-er. innebygde MOSFET IC-er trenger ikke å vurderes. Generelt sett vil den eksterne MOSFET bli vurdert for strømmer som overstiger 1A. For å oppnå en større og mer fleksibel LED-strømkapasitet, er den eksterne MOSFET-en den eneste måten å velge IC-en som må drives av passende evne, og MOSFET-inngangskapasitansen er nøkkelparameteren.