سوئیچ های ماسفت بخش مهمی از کاربردهای قدرت در دنیای مهندسی الکترونیک هستند. در قسمت بالاتر، این سوئیچ ها تطبیق پذیری زیادی دارند و می توان از آنها به روش های مختلف استفاده کرد. اما مطمئناً این سوئیچینگ ولتاژ بالا است، بنابراین چگونه می توان یک سوئیچ ماسفت را طراحی کرد که بتوان در چنین برنامه هایی از آن استفاده کرد؟ مزایا و معایب استفاده از سوئیچ های ماسفت خوب، بیایید به این سوالات با جزئیات پاسخ دهیم تا دیدگاهی همه جانبه در مورد سوئیچ های ماسفت پیدا کنیم.
انتخاب ماسفت مناسب: در کاربردهای توان بالا، یکی از اولین مراحل در طراحی مدار سوئیچینگ، انتخاب نوع صحیح اجزای ماسفت فیرچایلد است. ترانزیستور باید ظرفیت تحمل حداکثر ولتاژ و جریانی را که در حین کار می بیند داشته باشد. مقاومت روشن (RDS(ON)) و ولتاژ آستانه دروازه (VGS(TH))، از جمله پارامترهای دیگر، باید در نظر گرفته شود.
پس از یافتن یک ماسفت خوب، می توانید به طراحی مدار درایو اقدام کنید. برای روشن/خاموش شدن سریع دروازه ماسفت، موتور باید تحت ولتاژ و جریان لازم توسط مدار محرک حرکت کند. این کار معمولاً با استفاده از یک آی سی درایور گیت انجام می شود که می تواند توسط میکروکنترلر، تایمر یا هر سیگنال کنترل سازگار دیگری کار کند.
یک ماسفت باید از اضافه ولتاژ محافظت شود و همچنین از موقعیت های جریان بالا جلوگیری شود تا عملیات سوئیچینگ به درستی کار نکند. استفاده از دیود شاتکی وسیله ای موثر برای محافظت از ماسفت است. دیود چرخ آزاد، هرگونه ضربه القایی جریان را از بار جذب می کند و در نتیجه محافظت از مشکلات مسدود کردن جاروبرقی MOSFET را تضمین می کند.
هنگام استفاده از سوئیچ های ماسفت در مقایسه با سایر گزینه ها مزایای زیادی وجود دارد. این مزایا شامل مقاومت کم در حالت روشن، سرعت سوئیچینگ سریع و کاهش نیاز درایو گیت است. همچنین مقاومت ورودی بالا آن را برای ارتباط با مدارهای ترانسفورماتور کنترل توان کم مناسب می کند.
همانطور که گفته شد، ذکر برخی از معایب دست در دست تفنگهای سوئیچ ماسفت نیز به همان اندازه مهم است. نقطه ضعف چشمگیر این موارد، جزئی بودن آنها برای رفتن به فرار حرارتی است. راه اندازی ماسفت در ولتاژها و جریان های بالا می تواند گرمای بیشتری تولید کند، بنابراین در صورت وقوع، مقاومت را کاهش می دهد، همچنین باعث گرم شدن بیش از حد می شود که منجر به خرابی می شود.
سوئیچ های ماسفت که به تخلیه الکترواستاتیکی حساس هستند (که بیشتر توسط ESD به آن اشاره می شود)، یک معایب دیگر نیز وجود دارد که ممکن است لایه اکسید گیت خود دستگاه MOS را بشکند. با این حال، این به احتمال زیاد برخی از عملکرد را بدتر می کند یا آن را از بین می برد.
انتخاب بین طعمهای مختلف سوئیچها شامل عواملی مانند ولتاژ و سطح جریان مورد نیاز، فرکانس روشن/خاموش کردن سوئیچها و غیره است. به طور کلی، سوئیچهای ماسفت در کاربردهای پرقدرت که به سرعت سوئیچینگ سریع و روشن شدن کم نیاز دارند، به خوبی کار میکنند. -مقاومت دولتی
برای برنامه هایی که توانایی کنترل را در اولویت قرار می دهند، BJT می تواند یک گزینه باشد. BJT ها در کاربردهای کم مصرف محبوب هستند، زیرا به طور کلی دارای بهره جریان بالا و ولتاژ اشباع پایین تری نسبت به MOSFETs45 هستند و بسته به موقعیت ترجیح داده می شوند.
یک چالش رایج با سوئیچ های ماسفت، فرار حرارتی است. ماسفت فقط با یک پالس سریع می تواند برق گرفت، در غیر این صورت ممکن است برای چند ثانیه یا حتی چند دقیقه قبل از سوختن کار کند. یا از یک هیت سینک در ماسفت خود برای جلوگیری از این امر استفاده کنید - با هر مقدار واتی که مقاومت ها با آن گرم می شوند اگر می خواهید به طور مداوم و با سرعت آتش سریع رانندگی کنید (اگرچه آنها به طور خاص بهینه نمی شوند) - یا ولتاژ/جریان را در هنگام کار کاهش دهید. طولانی می کند،-`ccc
علاوه بر این، ضربه های تصادفی تخلیه الکترواستاتیک (ESD) می تواند به لایه اکسید گیت روی سوئیچ های ماسفت آسیب برساند. خطر این است که اگر ماسفت ترک بخورد و با ترمینال گیت تماس پیدا کند، ESD ممکن است رخ دهد، که نیاز به مراقبت دقیق دارد.
ولتاژ ناکافی درایو گیت (در مقابل) سیمکشی نادرست اتصال کوتاه در هر مشکلی که مشاهده شود، ردیابی عیب روی سیمها و سایر قطعات انجام میشود، زیرا ممکن است تماس برقرار شود در حالی که در تریلر به دنبال شناسایی یک قطعه ناهموار است.
آموزش گام به گام مدار سوئیچ ماسفت برد برد برای مبتدیان
ماسفت اگرچه ممکن است برای علاقه مندان به الکترونیک مبتدی که تازه شروع به کار کرده اند کاملاً ترسناک باشد، اما می تواند یک پروژه ساده باشد که با قطعات صحیح و حوصله فقط چند ساعت طول می کشد. در زیر یک راهنمای عمیق تر در مورد نحوه ساخت مدار کلید ماسفت خود قدم به قدم آورده شده است.
آنچه شما نیاز دارید: در اینجا چیزی است که شما نیاز دارید، یک ترانزیستور MOSFET، آی سی درایور دروازه (2 قطعه)، دیود Sshotky و مراحل ژنراتور LF.
ماسفت را وصل کنید: برای محدود کردن جریان درایو، از یک مقاومت به صورت سری با گیت و منبع IGBT/MOSFET خود استفاده کنید. دیود شاتکی را به موازات ماسفت وارد کنید.
آی سی درایور گیت باید به یک منبع تغذیه و سیگنال کنترل وصل شود و یک مقاومت محدود کننده هجوم بین آنها قرار داده شود.
مرحله 2: بار LoadAttach را با mosfet وصل کنید مطمئن شوید که اتصال زمین مناسب است.
تست مدار: سیگنال کنترل درایو آی سی درایور گیت را برای بررسی مدار فعال کنید. ماسفت می تواند به راحتی روشن و خاموش شود و جریان بار را پرتاب کند.
نتیجهگیری سوئیچهای MOSFET ابزارهایی با قابلیت چندگانه هستند که برای جابهجایی مقادیر زیادی انرژی استفاده میشوند و در پیکربندیهای زیادی وجود دارند. این مزایا شامل مزایایی مانند مقاومت کم در حالت روشن، سرعت سوئیچ بالا و تقاضای درایو گیت بسیار کم، اما همچنین چالش هایی مانند فرار حرارتی یا حساسیت به تخلیه الکترواستاتیکی است. اگر نوع مناسب ترانزیستور ماسفت را در ترکیب با یک مدار خوب طراحی کنید، همه چیز بی عیب و نقص کار می کند و می توان از مشکلات معمول جلوگیری کرد.
می تواند به شما در طراحی پیشنهادات مربوط به رویداد دریافت سوئیچ mosfet معیوب که در مورد محصولات Allswell مشکلی دارد کمک کند. پشتیبانی فنی Allswell در دسترس است.
بهترین خدمات محصولات با کیفیت بالا را با هزینه مقرون به صرفه به مشتریان خود ارائه می دهیم.
کنترل کیفیت در سراسر سوئیچ mosfet از طریق آزمایش های پذیرش دقیق آزمایشگاه های حرفه ای.
تیم تحلیلگر متخصص می تواند ایده های سوئیچ mosfet را در توسعه زنجیره صنعتی به اشتراک بگذارد.