مفتاح mosfet

المزايا والعيوب لمفاتيح MOSFET

هناك العديد من المزايا عند استخدام مفاتيح الموسفيت مقارنة بالبدائل الأخرى. تشمل هذه الفوائد مقاومة منخفضة أثناء التشغيل، سرعات تشغيل بديلة سريعة وتقليل متطلبات تشغيل البوابة. كما أن المقاومة العالية للمدخلات تجعلها مناسبة جدًا للعمل مع دوائر التحويلات التحكم منخفضة الطاقة.

مع ذلك، من المهم بنفس القدر الإشارة إلى بعض العيوب التي تأتي جنباً إلى جنب مع مفاتيح MOSFET. العيب الواضح لهذه المفاتيح هو ميلها للدخول في حالة الهروب الحراري. تشغيل MOSFET بجهد وكثافة تيار عالية يمكن أن يولد حرارة أكثر مما يؤدي إلى تقليل المقاومة، وعندما يحدث هذا فإنه سيتسبب أيضاً في ارتفاع درجة الحرارة مما يؤدي إلى الفشل.

هناك عيب آخر لمفاتيح MOSFET، وهي الحساسية للاستاتيك الكهربائي (وهو ما يُشار إليه عادةً بالاختصار ESD)، والذي قد يتسبب في كسر طبقة أكسيد البوابة للمكون نفسه؛ ومع ذلك فإن هذا من المرجح أن يؤدي إلى تدهور الأداء أو تدمير الجهاز.

اختيار المفتاح المناسب لتطبيقك

اختيار النوع المناسب من المفاتيح يعتمد على عوامل مثل مستويات الجهد والتيار المطلوبة، والتواتر الذي تحتاج فيه إلى تشغيلها وإطفائها وما إلى ذلك. بشكل عام، تعمل مفاتيح MOSFET بشكل جيد في التطبيقات ذات الطاقة العالية التي تتطلب سرعات تحويل سريعة ومقاومة منخفضة أثناء التشغيل.

لتطبيقات تعطي أولوية للتحكم، يمكن أن يكون BJT خيارًا. يُستخدم BJTs بشكل شائع في التطبيقات ذات الطاقة المنخفضة لأنه عادةً ما يكون لديه مكاسب تيار عالية وفولتية تشبع أقل من MOSFETs45، مما يجعلها المفضلة حسب الوضع.

الألم الناتج عن مفاتيح MOSFET وكيفية إصلاحها

إحدى التحديات الشائعة مع مفاتيح MOSFET هي الهروب الحراري. يمكن إشعال MOSFET بواسطة نبضة سريعة فقط، وإلا فقد يعمل لثوانٍ أو حتى دقائق قبل الاحتراق. إما استخدام مبرد على MOSFET الخاص بك لمنع هذا - بمعدل عدد الواط التي تسخن بها المقاومات إذا كنت تنوي التشغيل المستمر والأساليب السريعة (على الرغم من أنها لن تكون مثالية بشكل خاص) - أو تقليل الجهد / التيار عندما يطول الواجب.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يتسبب الضرب غير المقصود لتفريغ الكهروستاتيكي (ESD) في أذى طبقة الأكسيد الموجودة على بوابة مفاتيح MOSFET. الخطر هو أن ESD يمكن أن يحدث إذا تصدعت MOSFET ولمس البوابة النهائية، مما يتطلب التعامل بحذر.

جهد تشغيل غير كافٍ (Vs) توصيلات خاطئة الدوائر القصيرة في أي من هذه المشاكل الملاحظة، سيتم تتبع العطل على الأسلاك والمكونات الأخرى حيث يمكن تقديم مكالمة أثناء النظر في المقطورة لاكتشاف مكون مشوش.

دوائر التبديل MOSFET للمبتدئين تعليمي خطوة بخطوة

MOSFET حتى لو كان هذا يبدو مخيفًا جدًا للمهتمين بالالكترونيات المبتدئين الذين يبدؤون للتو، ولكنه يمكن أن يكون مشروعًا بسيطًا يستغرق ساعات قليلة مع الأجزاء الصحيحة والصبر. ما يلي هو دليل أكثر عمقًا حول كيفية بناء دارة تبديل MOSFET الأساسية الخاصة بك خطوة بخطوة.

ما تحتاج إليه: هنا ما ستحتاج إليه، مترانزستور MOSFET، رقاقة تشغيل البوابة (قطعتان)، ومكثف شوتكي ومحرك LF.

قم بتوصيل MOSFET: استخدم مقاومة متصلة بشكل سلسلة مع بوابة مصدر IGBT/MOSFET لتقييد تيار التشغيل. أدخل المكثف شوتكي بالتوازي مع MOSFET.

يجب ربط دارة التحكم IC بوحدة الطاقة وإشارة التحكم، مع وضع مقاومة قاصرة للتيار بينهما.

الخطوة 2: قم بتوصيل الحمل باستخدام حمل mosfet وتأكد من أن اتصال الأرضية صحيح.

اختبار الدائرة: قم بتفعيل إشارة التحكم في الدارة لفحص الدائرة. سيكون بإمكان mosfet التبديل على والتبديل قبالة بسهولة، مما يسمح بمرور التيار عبر الحمل.

الاستنتاج: إن أجهزة التبديل MOSFET هي أدوات متعددة الاستخدام تُستخدم لتبديل كميات كبيرة من الطاقة وتتوفر بمجموعة متنوعة من التكوينات. ومن بين هذه الفوائد مقاومة منخفضة أثناء التشغيل، وسرعة تبديل عالية، واحتياجات تشغيل البوابة منخفضة للغاية، ولكنها تواجه أيضًا تحديات مثل الهروب الحراري أو الحساسية للاستاتيك الكهربائي. إذا اخترت نوعًا صحيحًا من موصلات MOSFET مع تصميم دائرة جيد، فسيعمل كل شيء بشكل سلس ويمكن تجنب الفخاخ المعتادة.