Cilat janë skenarët e aplikimit për MOSFET?

MOSFET-et përdoren gjerësisht në qarqet analoge dhe dixhitale dhe janë të lidhura ngushtë me jetën tonë. Përparësitë e MOSFET-ve janë: qarku i ngasjes është relativisht i thjeshtë. MOSFET-të kërkojnë shumë më pak rrymë ngasje se BJT-të dhe zakonisht mund të drejtohen drejtpërdrejt nga CMOS ose kolektor i hapur Qarqet drejtuese TTL. Së dyti, MOSFET-et ndërrohen më shpejt dhe mund të funksionojnë me shpejtësi më të larta sepse nuk ka efekt të ruajtjes së ngarkesës. Përveç kësaj, MOSFET-ët nuk kanë një mekanizëm dytësor të dështimit të prishjes. Sa më e lartë të jetë temperatura, shpesh sa më e fortë të jetë qëndrueshmëria, aq më e ulët është mundësia e prishjes termike, por edhe në një gamë më të gjerë temperaturash për të ofruar performancë më të mirë.MOSFET-ët janë përdorur në një numër të madh aplikimesh, në elektronikë të konsumit, produkte industriale, elektromekanike pajisje, telefona inteligjentë dhe produkte të tjera elektronike dixhitale portative mund të gjenden kudo.

Analiza e rastit të aplikimit MOSFET

1, Ndërrimi i aplikacioneve të furnizimit me energji elektrike

Sipas përkufizimit, ky aplikacion kërkon që MOSFET-ët të kryejnë dhe mbyllen periodikisht. Në të njëjtën kohë, ka dhjetëra topologji që mund të përdoren për ndërprerjen e furnizimit me energji elektrike, të tilla si furnizimi me energji DC-DC që përdoret zakonisht në konvertuesin bazë buck, mbështetet në dy MOSFET për të kryer funksionin e komutimit, këta ndërprerës në mënyrë alternative në induktor për të ruajtur. energji, dhe pastaj hapni energjinë ndaj ngarkesës. Aktualisht, projektuesit shpesh zgjedhin frekuenca në qindra kHz dhe madje edhe mbi 1 MHz, për faktin se sa më e lartë të jetë frekuenca, aq më të vogla dhe më të lehta janë përbërësit magnetikë. Parametrat e dytë më të rëndësishëm të MOSFET në furnizimin me energji komutuese përfshijnë kapacitetin e daljes, tensionin e pragut, rezistencën e portës dhe energjinë e ortekëve.

2, aplikimet e kontrollit motorik

Aplikacionet e kontrollit të motorit janë një tjetër fushë aplikimi për fuqinëMOSFET. Qarqet tipike të kontrollit me gjysmë urë përdorin dy MOSFET (ura e plotë përdor katër), por koha e fikjes së dy MOSFET-it (koha e vdekur) është e barabartë. Për këtë aplikacion, koha e rikuperimit të kundërt (trr) është shumë e rëndësishme. Kur kontrolloni një ngarkesë induktive (si p.sh. dredha-dredha e motorit), qarku i kontrollit e kalon MOSFET-in në qarkun e urës në gjendjen e fikur, në të cilën pikë një tjetër çelës në qarkun e urës e kthen përkohësisht rrymën përmes diodës së trupit në MOSFET. Kështu, rryma qarkullon përsëri dhe vazhdon të fuqizojë motorin. Kur MOSFET-i i parë të përçohet përsëri, ngarkesa e ruajtur në diodën tjetër MOSFET duhet të hiqet dhe të shkarkohet përmes MOSFET-it të parë. Kjo është një humbje energjie, kështu që sa më e shkurtër trr, aq më e vogël është humbja.

3, aplikacionet e automobilave

Përdorimi i MOSFET-ve të fuqisë në aplikimet e automobilave është rritur me shpejtësi gjatë 20 viteve të fundit. FuqiaMOSFETështë përzgjedhur sepse mund të përballojë dukuritë kalimtare të tensionit të lartë të shkaktuara nga sistemet e zakonshme elektronike të automobilave, si reduktimi i ngarkesës dhe ndryshimet e papritura në energjinë e sistemit, dhe paketa e tij është e thjeshtë, kryesisht duke përdorur paketat TO220 dhe TO247. Në të njëjtën kohë, aplikacione të tilla si xhamat elektrikë, injektimi i karburantit, fshirëset me ndërprerje dhe kontrolli i lundrimit po bëhen gradualisht standarde në shumicën e automobilave dhe në dizajn kërkohen pajisje të ngjashme me energji elektrike. Gjatë kësaj periudhe, MOSFET-et e fuqisë së automobilave evoluan pasi motorët, solenoidet dhe injektorët e karburantit u bënë më të njohura.

MOSFET-et e përdorura në pajisjet e automobilave mbulojnë një gamë të gjerë tensionesh, rrymash dhe rezistencash. Pajisjet e kontrollit të motorit lidhin konfigurimet duke përdorur modele të tensionit të prishjes 30V dhe 40V, pajisjet 60V përdoren për të drejtuar ngarkesa ku shkarkimi i papritur i ngarkesës dhe kushtet e nisjes së mbitensionit duhet të kontrollohen, dhe teknologjia 75V kërkohet kur standardi i industrisë zhvendoset në sistemet e baterive 42V. Pajisjet e tensionit të lartë ndihmës kërkojnë përdorimin e modeleve 100V deri në 150V dhe pajisjet MOSFET mbi 400V përdoren në njësitë drejtuese të motorit dhe qarqet e kontrollit për fenerët e shkarkimit me intensitet të lartë (HID).

Rrymat e lëvizjes MOSFET të automobilave variojnë nga 2A në mbi 100A, me rezistencë të ndezur që varion nga 2mΩ në 100mΩ. Ngarkesat MOSFET përfshijnë motorët, valvulat, llambat, komponentët e ngrohjes, montimet piezoelektrike kapacitive dhe furnizimet me energji DC/DC. Frekuencat e ndërrimit zakonisht variojnë nga 10 kHz në 100 kHz, me paralajmërimin se kontrolli i motorit nuk është i përshtatshëm për ndërrimin e frekuencave mbi 20 kHz. Kërkesa të tjera kryesore janë performanca e UIS, kushtet e funksionimit në kufirin e temperaturës së kryqëzimit (-40 gradë deri në 175 gradë, ndonjëherë deri në 200 gradë) dhe besueshmëria e lartë përtej jetëgjatësisë së makinës.

4, llambat LED dhe shoferi fenerë

Në hartimin e llambave dhe fenerëve LED shpesh përdorin MOSFET, për drejtuesin e rrymës LED konstante, zakonisht përdorin NMOS. fuqia MOSFET dhe tranzitor bipolar është zakonisht i ndryshëm. Kapaciteti i portës së tij është relativisht i madh. Kondensatori duhet të ngarkohet para përcjelljes. Kur voltazhi i kondensatorit tejkalon tensionin e pragut, MOSFET fillon të përçojë. Prandaj, është e rëndësishme të theksohet gjatë projektimit se kapaciteti i ngarkesës së drejtuesit të portës duhet të jetë mjaft i madh për të siguruar që ngarkimi i kapacitetit ekuivalent të portës (CEI) të përfundojë brenda kohës së kërkuar nga sistemi.

Shpejtësia e ndërrimit të MOSFET varet shumë nga ngarkimi dhe shkarkimi i kapacitetit të hyrjes. Megjithëse përdoruesi nuk mund të zvogëlojë vlerën e Cin, por mund të zvogëlojë vlerën e rezistencës së brendshme të burimit të sinjalit të qarkut të portës së portës Rs, duke reduktuar kështu konstantet kohore të ngarkimit dhe shkarkimit të qarkut të portës, për të shpejtuar shpejtësinë e kalimit, aftësinë e përgjithshme të makinës IC është reflektuar kryesisht këtu, themi se zgjedhja eMOSFETi referohet IC-ve me rrymë konstante të diskut të jashtëm MOSFET. IC-të e integruara të MOSFET nuk kanë nevojë të merren parasysh. Në përgjithësi, MOSFET-i i jashtëm do të konsiderohet për rryma që kalojnë 1A. Për të marrë një kapacitet më të madh dhe më fleksibël të energjisë LED, MOSFET-i i jashtëm është e vetmja mënyrë për të zgjedhur IC duhet të drejtohet nga aftësia e duhur dhe kapaciteti i hyrjes së MOSFET është parametri kryesor.