Hvad er applikationsscenarierne for MOSFET'er?

MOSFET'er er meget udbredt i analoge og digitale kredsløb og er tæt forbundet med vores liv. Fordelene ved MOSFET'er er: drevkredsløbet er relativt simpelt. MOSFET'er kræver meget mindre drevstrøm end BJT'er og kan normalt drives direkte af CMOS eller open collector TTL driver kredsløb. For det andet skifter MOSFET'er hurtigere og kan fungere ved højere hastigheder, fordi der ikke er nogen opladningslagringseffekt. Derudover har MOSFET'er ikke en sekundær nedbrudsfejlmekanisme. Jo højere temperatur, jo stærkere udholdenhed, jo mindre er muligheden for termisk nedbrud, men også i et bredere temperaturområde for at give bedre ydeevne. MOSFET'er er blevet brugt i en lang række applikationer, i forbrugerelektronik, industrielle produkter, elektromekaniske udstyr, smartphones og andre bærbare digitale elektroniske produkter kan findes overalt.

MOSFET applikationscaseanalyse

1, Skift af strømforsyningsapplikationer

Per definition kræver denne applikation, at MOSFET'er udfører og lukker ned med jævne mellemrum. Samtidig er der snesevis af topologier, der kan bruges til at skifte strømforsyning, såsom DC-DC strømforsyning, der almindeligvis bruges i den grundlæggende buck-konverter, er afhængig af to MOSFET'er til at udføre omskiftningsfunktionen, disse switches skiftevis i induktoren for at gemme energi, og derefter åbne energien til belastningen. I øjeblikket vælger designere ofte frekvenser i hundredvis af kHz og endda over 1MHz, på grund af det faktum, at jo højere frekvensen er, jo mindre og lettere er de magnetiske komponenter. De næstvigtigste MOSFET-parametre i omskiftning af strømforsyninger inkluderer udgangskapacitet, tærskelspænding, gateimpedans og lavineenergi.

2, motorstyring applikationer

Motorstyringsapplikationer er et andet anvendelsesområde for strømMOSFET'er. Typiske halvbro-styrekredsløb bruger to MOSFET'er (fuldbro bruger fire), men de to MOSFET'er slukketid (dødtid) er ens. For denne applikation er den omvendte gendannelsestid (trr) meget vigtig. Ved styring af en induktiv belastning (såsom en motorvikling), skifter styrekredsløbet MOSFET'en i brokredsløbet til den slukkede tilstand, på hvilket tidspunkt en anden kontakt i brokredsløbet midlertidigt vender strømmen gennem kropsdioden i MOSFET'en. Således cirkulerer strømmen igen og fortsætter med at drive motoren. Når den første MOSFET leder igen, skal ladningen, der er lagret i den anden MOSFET-diode, fjernes og aflades gennem den første MOSFET. Dette er et energitab, så jo kortere trr, jo mindre tab.

3, bilindustrien applikationer

Brugen af ​​power MOSFET'er i bilapplikationer er vokset hurtigt i løbet af de sidste 20 år. MagtMOSFETer valgt, fordi det kan modstå forbigående højspændingsfænomener forårsaget af de almindelige elektroniske bilsystemer, såsom belastningsreduktion og pludselige ændringer i systemenergien, og dens pakke er enkel, hovedsagelig ved hjælp af TO220- og TO247-pakker. Samtidig er applikationer som elruder, brændstofindsprøjtning, intermitterende vinduesviskere og fartpilot gradvist ved at blive standard i de fleste biler, og lignende kraftudstyr er påkrævet i designet. I denne periode udviklede MOSFET'er til motorkøretøjer sig, efterhånden som motorer, solenoider og brændstofinjektorer blev mere populære.

MOSFET'er, der bruges i bilenheder, dækker en bred vifte af spændinger, strømme og tænd-modstand. Motorstyringsenheder bygger bro over konfigurationer ved hjælp af 30V og 40V gennembrudsspændingsmodeller, 60V enheder bruges til at drive belastninger, hvor pludselig belastningsaflastning og bølgestartforhold skal kontrolleres, og 75V teknologi er påkrævet, når industristandarden skiftes til 42V batterisystemer. Høje hjælpespændingsenheder kræver brug af 100V til 150V modeller, og MOSFET-enheder over 400V bruges i motordriverenheder og kontrolkredsløb til forlygter med høj intensitet afladning (HID).

MOSFET-drevstrømme til biler spænder fra 2A til over 100A, med tænd-modstand fra 2mΩ til 100mΩ. MOSFET-belastninger omfatter motorer, ventiler, lamper, varmekomponenter, kapacitive piezoelektriske samlinger og DC/DC-strømforsyninger. Skiftefrekvenser spænder typisk fra 10kHz til 100kHz, med det forbehold, at motorstyring ikke er egnet til at skifte frekvenser over 20kHz. Andre vigtige krav er UIS-ydelse, driftsforhold ved krydsets temperaturgrænse (-40 grader til 175 grader, nogle gange op til 200 grader) og høj pålidelighed ud over bilens levetid.

4, LED-lamper og lanterner driver

I design af LED-lamper og lanterner bruger ofte MOSFET, for LED konstant strøm driver, generelt bruge NMOS. power MOSFET og bipolær transistor er normalt anderledes. Dens gate-kapacitans er relativt stor. Kondensatoren skal oplades før ledning. Når kondensatorspændingen overstiger tærskelspændingen, begynder MOSFET'en at lede. Derfor er det vigtigt at bemærke under design, at portdriverens belastningskapacitet skal være stor nok til at sikre, at opladningen af ​​den ækvivalente portkapacitans (CEI) afsluttes inden for den tid, systemet kræver.

Omskiftningshastigheden for MOSFET er meget afhængig af opladning og afladning af inputkapacitansen. Selvom brugeren ikke kan reducere værdien af ​​Cin, men kan reducere værdien af ​​gate-drevsløjfe-signalkildens interne modstand Rs, og dermed reducere gate-sløjfens opladnings- og afladningstidskonstanter, for at fremskynde omskiftningshastigheden, den generelle IC-drevkapacitet hovedsageligt afspejles her, siger vi, at valget afMOSFETrefererer til det eksterne MOSFET-drev med konstant strøm IC'er. indbyggede MOSFET IC'er behøver ikke at tages i betragtning. Generelt vil den eksterne MOSFET blive overvejet for strømme, der overstiger 1A. For at opnå en større og mere fleksibel LED-strømkapacitet er den eksterne MOSFET den eneste måde at vælge den IC, der skal drives af den passende kapacitet, og MOSFET-indgangskapacitansen er nøgleparameteren.