I Power MOSFET, i robusti capitani del dominio e i servitori della grande potenza che dirigono la corrente dal suo punto di origine a dove deve andare, sono in grado di presentare specifiche piuttosto colossali come una tensione di uscita massima di alcune centinaia di volt nonché valori di corrente in ampere di cui sono sicuro. Questi dispositivi, utilizzati in un'ampia gamma di apparecchiature (come alimentatori, controllori motori e amplificatori audio), possono rappresentare la prima scelta per chiunque cerchi di costruire poche copie di nuovi gadget. Ciò è dovuto al fatto che essi si accendono e spegnono così velocemente - quasi senza alcuna resistenza (dell'ordine di mOhm), molto più veloci di ogni transistor. Per la stessa ragione, vengono inoltre preferiti rispetto ad altri strumenti di potenza come JFET o IGBT (tiristore MOS-gated) e anche BJT.
Cos'è esattamente un MOSFET? Questo è un transistor NPN che funziona come Amplificatore e Interruttore in elettronica di potenza. Esistono in versioni a canale n e a canale p. La vera star del momento è il MOSFET a canale n (anche se puoi usare un altro tipo), ma deve esserci materiale tra la sua sorgente e il drain. Il MOSFET a canale p, invece, è costruito con altri materiali e segue le sue regole.
I MOSFET di potenza sono disponibili in molte "versioni": livello di tensione, capacità di corrente e imballaggio (per citarne solo alcuni). I fattori per scegliere tra loro derivano principalmente da: quanto voltaggio/corrente si desidera farlo controllare e ovviamente... quanto è efficiente/veloce(<-questo è anche l'utilizzo della potenza mentre è nello stato OFF o ON, altrimenti noto come problema di riscaldamento)
Sembrerebbe un po' difficile scegliere il MOSFET giusto, ma non aver paura! Ecco alcuni punti chiave. Primo, devi assicurarti che il MOSFET possa gestire tanta tensione quanta ne potrà sperimentare. Vogliamo anche assicurarci che non si surriscaldi con la corrente massima **che desideri**. Può commutare velocemente e gestire il calore_contributor_2_information=Accesso aperto, il che è fondamentale.
In alcune applicazioni elettroniche, il passaggio rapido è lo scopo del gioco. Quindi ecco 17 modi per farlo anche tu.
Regola il Circuito del Driver della Porta: è consigliabile ottimizzare il circuito del driver della porta in modo che operi nel migliore dei modi.
Se riduci la capacitanza, ciò consentirà al tuo interruttore di funzionare molto più velocemente.
Tempo di recupero del diodo di corpo: si dovrebbero selezionare diodi di corpo con tempo di recupero rapido per un funzionamento veloce.
Uso di una Rete Snubber Omogenea: Non è necessario snubbing per un commutatore senza transitori.
In sintesi, queste modifiche stanno ridefinendo il panorama dei materiali per l'elettronica di potenza in SiC e GaN. Questi materiali hanno alta conducibilità termica e buona tensione di rottura, eccellente mobilità degli elettroni; desiderando una combinazione di proprietà che li rende la scelta ideale per qualsiasi dispositivo che richieda la capacità di gestire enormi quantità di potenza. Sebbene i SiC MOSFET siano stati presenti per un bel po' di tempo, la disponibilità di GaN consente il suo utilizzo a frequenze di commutazione più elevate rispetto al passato.
In un periodo molto breve, la tecnologia MOSFET è arrivata al punto attuale. Mentre i progetti iniziali erano lenti e dissipavano molta energia, i dispositivi MOSFET hanno migliorato le prestazioni sia in termini di velocità che di affidabilità. Per i MOSFET a trincea, che sono stati ovviamente un cambiamento radicale, le trincee più profonde offrono un controllo migliore della porta e una resistenza inferiore. Il sistema a potenza su chip include alcuni dei MOSFET più avanzati disponibili ed è perfetto per applicazioni come il controllo motori e l'interruttore (fino all'99% di efficienza!) o per qualsiasi interruttore ad alto livello necessario, come in un computer, ma ci sono anche due regolatori lineari incorporati! Basta aggiungere un'adeguata fonte di alimentazione con tensione superiore ai livelli standard nel range di output desiderato.
In altre parole, i Power MOSFET sono i guerrieri silenziosi dell'elettronica moderna. Scegliendo correttamente i tuoi MOSFET in relazione a tensione, corrente e velocità di commutazione, puoi andare solo fino a un certo punto. L'elettronica di potenza trarrà anche beneficio da nuovi materiali come il SiC (carburo di silicio) o il GaN, nonché dagli sviluppi più recenti nelle tecnologie MOSFET, inclusi quelli a gate a trincea.
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