mosfet switch

Vorteile und Nachteile von MOSFET-Schaltern

Es gibt viele Vorteile bei der Verwendung von MOSFET-Schaltern im Vergleich zu anderen Alternativen. Zu diesen Vorteilen gehören geringer Einschaltwiderstand, hohe Schaltgeschwindigkeiten und verringerte Anforderungen an die Gattersteuerung. Auch der hohe Eingangswiderstand macht ihn gut geeignet für die Schnittstelle mit Niedrigleistungstransformatorschaltungen.

Das gesagt, ist es genauso wichtig, einige der Nachteile zu erwähnen, die Hand in Hand mit MOSFET-Schaltern kommen. Der offensichtliche Nachteil besteht darin, dass sie neigen, in einen thermischen Aussetzer zu geraten. Der Betrieb eines MOSFETs bei hohen Spannungen und Strömen kann mehr Wärme erzeugen, was den Widerstand verringert. Wenn dies passiert, führt es auch zu Überhitzung und schließlich zum Versagen.

Es gibt einen weiteren Nachteil bei MOSFET-Schaltern, die empfindlich gegenüber elektrostatischer Entladung (häufig als ESD bezeichnet) sind, was das Gatoroxid des MOS-Bauelements selbst beschädigen kann; dies führt jedoch in der Regel zu einer Verschlechterung der Leistung oder zerstört es vollständig.

Auswahl des richtigen Schalters für Ihre Anwendung

Die Auswahl zwischen den verschiedenen Arten von Schaltern hängt von Faktoren wie benötigte Spannungs- und Strompegel, der Frequenz ab, bei der sie eingeschaltet/ausgeschaltet werden müssen etc. Im Allgemeinen eignen sich MOSFET-Schalter gut für Hochleistungsanwendungen, die schnelle Schaltgeschwindigkeiten und einen niedrigen Einschaltwiderstand erfordern.

Für Anwendungen, die Kontrollierbarkeit priorisieren, kann BJT eine Option sein. BJTs werden in Niedrigleistungsanwendungen gerne eingesetzt, da sie im Allgemeinen einen hohen Stromverstärkungsfaktor und eine geringere Sättigungsspannung als MOSFETs45 aufweisen, was sie je nach Situation bevorzugt macht.

Probleme durch MOSFET-Schalter und wie man sie löst

Ein häufiges Problem bei MOSFET-Schaltern ist thermischer Auslauf. Der MOSFET kann nur durch einen schnellen Impuls elektrisiert werden, andernfalls könnte er sekundenlang oder sogar minutenlang arbeiten, bevor er verbrannt ist. Verwenden Sie entweder einen Kühler für Ihren MOSFET, um dies zu verhindern – bewertet bei so vielen Watt, wie die Widerstände heiß werden, wenn Sie kontinuierlich und mit hohen Feuerraten arbeiten möchten (obwohl sie nicht besonders optimal werden) – oder verringern Sie Spannung/Strom, wenn sich der Betriebszyklus verlängert,-`ccc

Darüber hinaus können ungewollte Entladungen von elektrostatischer Entladung (ESD) die Gate-Oxidschicht bei MOSFET-Schaltern beschädigen. Das Risiko besteht darin, dass ESD auftreten kann, wenn der MOSFET rissig wird und Kontakt mit dem Gatterterminal hat, was sorgfältige Behandlung erfordert.

Unzureichende Gatter-Spannung (Vs) Falsche Verkabelung Kurzschlüsse. Bei jedem dieser auftretenden Probleme wird die Fehleranalyse an den Leitungen und anderen Komponenten durchgeführt, wobei ein Anruf erfolgen kann, während im Trailer nach einer defekten Komponente gesucht wird.

Brotboard MOSFET Schalter-Schaltung für Einsteiger Schritt-für-Schritt Tutorial

MOSFET Obwohl dies für novize Elektronik-Enthusiasten, die gerade erst anfangen, ziemlich einschüchternd sein kann, kann es sich um ein einfaches Projekt handeln, das mit den richtigen Teilen und Geduld nur Stunden dauert. Im Folgenden finden Sie eine detailliertere Anleitung, wie Sie Ihre eigene grundlegende MOSFET-Schalterschaltung Schritt-für-Schritt bauen.

Was Sie benötigen: Hier ist, was Sie benötigen - einen MOSFET-Transistor, Gate Driver IC (2 Stück), Schottky-Diode und LF-Generator Schritte.

Verbinden Sie den MOSFET: Verwenden Sie einen Widerstand in Reihe mit (zwischen) Gatter und Quelle Ihres IGBT/MOSFETs, um die Treiberstrom zu begrenzen. Schalten Sie die Schottky-Diode parallel zum MOSFET.

Der Gatter-Treiber-IC sollte mit einer Spannungsquelle und dem Steuersignal verbunden werden, wobei ein Einschaltstrombegrenz-Widerstand zwischen ihnen platziert wird.

Schritt 2: Verbinde die Last mit dem Mosfet. Stelle sicher, dass die Erdungsaufbindung korrekt ist.

Schaltungstest: Aktiviere das Treibersignals des Gatter-Treiber-ICs, um die Schaltung zu überprüfen. Der MOSFET kann problemlos eingeschaltet und ausgeschaltet werden, was den Durchfluss des Stromes durch die Last ermöglicht.

Fazit: MOSFET-Schalter sind vielseitige Geräte, die zur Umschaltung großer Leistungen eingesetzt werden und in vielen Konfigurationen erhältlich sind. Diese bieten Vorteile wie einen niedrigen Einschaltwiderstand, eine hohe Schaltgeschwindigkeit und sehr geringe Anforderungen an den Gattertreiber, aber auch Herausforderungen wie thermischer Aussetzer oder Empfindlichkeit gegenüber elektrostatischen Entladungen. Wenn du den richtigen Typ von MOSFET-Transistor in Kombination mit einer gut ausgelegten Schaltung auswählst, funktioniert alles reibungslos und übliche Fallen können vermieden werden.