mosfet switch

Zalety i wady przełączników MOSFET

Istnieje wiele zalet przy użyciu przełączników MOSFET w porównaniu do innych alternatyw. Te korzyści obejmują niski opór w stanie WŁĄCZONY, szybkie czasy przełączania oraz zmniejszone wymagania dotyczące napędu bramy. Ponadto wysoki opór wejściowy sprawia, że jest on dobrze dopasowany do łączenia się z niskimi obwodami transformatorów sterujących mocowych.

Mówiąc to, jest równie ważne, aby wspomnieć o niektórych wadach MOSFET-owych przełączników. Najbardziej widoczną wadą jest ich skłonność do wpadnięcia w termiczną ucieczkę. Uruchamianie MOSFET-a przy wysokich napięciach i prądach może generować więcej ciepła, co zmniejsza opór; gdy to się dzieje, spowoduje to również przegrzanie się i uszkodzenie.

Istnieje jeszcze jedna wada przełączników MOSFET, które są wrażliwe na elektrostatyczne wyładowania (często nazywane ESD), które mogą uszkodzić warstwę tlenku bramka samego urządzenia MOS; jednak to zazwyczaj obniża pewne parametry lub niszczy urządzenie.

Wybór odpowiedniego przełącznika dla Twojej aplikacji

Wybierając między różnymi rodzajami przełączników, należy brać pod uwagę czynniki takie jak potrzebne poziomy napięcia i prądu, częstotliwość, z jaką musisz je włączać/wyłączać itp. Ogólnie rzecz biorąc, przełączniki MOSFET działają dobrze w zastosowaniach o wysokiej mocy, które wymagają szybkich czasów przełączania i małego oporu w stanie WŁĄCZONY.

Dla aplikacji, które mają priorytet dla zdolności do sterowania, BJT może być opcją. Tranzystory BJT są popularne w niskowatowych aplikacjach, ponieważ zazwyczaj mają wysokie wzmocnienie prądowe i niższe napięcie nasycenia niż MOSFETy45, co czyni je preferowanymi w zależności od sytuacji.

Problemy związane z przełącznikami MOSFET i sposoby ich rozwiązania

Typowym wyzwaniem przy przełącznikach MOSFET jest termiczna utrata kontroli. MOSFET może zostać zelektryfikowany tylko przez szybki impuls, w przeciwnym razie może pracować przez sekundy lub nawet minuty, zanim spali się. Albo użyj radiatory na swoim MOSFET, aby zapobiec temu - ocenionego na tyle watów, ile grzeją się rezystory, jeśli zamierzasz prowadzić ciągle i szybko strzelać (choć nie będą one szczególnie optymalne) - albo obniżaj napięcie/prąd, gdy czas pracy się przedłuża,-`ccc

Ponadto, przypadkowe uderzenia elektrostatycznego rozladowania (ESD) mogą uszkodzić warstwę tlenku bramki w przełącznikach MOSFET. Ryzyko polega na tym, że ESD może wystąpić, jeśli MOSFET pęknie i będzie miał kontakt z terminalami bramkowymi, co wymaga ostrożnego handlingu.

Niewystarczające napięcie sterujące bramką (Vs) Błędne łączenie Krótkie obwody W przypadku wystąpienia jakiegokolwiek z tych problemów, diagnoza usterki będzie przeprowadzana na przewodach i innych komponentach, a może być również dokonana podczas oglądania przyczepy w celu zidentyfikowania zakłóconego elementu.

Schemat przełącznika MOSFET na breadboardzie dla początkujących krok po kroku Samouczek

MOSFET Mimo że może to być dość przerażające dla nowicjuszy w elektronice dopiero rozpoczynających przygodę, może to być prosty projekt, który zajmuje tylko kilka godzin przy odpowiednich częściach i cierpliwości. Poniżej znajduje się bardziej szczegółowy przewodnik, jak zbudować własny podstawowy schemat przełącznika MOSFET krok po kroku.

Co potrzebujesz: Oto co będziesz potrzebował - tranzystor MOSFET, układ sterujący bramką (2 sztuki), dioda Schottky oraz generator LF.

Połącz MOSFET: Użyj rezystora w szeregu z bramką i źródłem swojego IGBT/MOSFET, aby ograniczyć prąd sterujący. Umieść diodę Schottky równolegle do MOSFET.

IC sterujący bramką powinien być podłączony do źródła zasilania i sygnału sterującego, przy czym między nimi należy umieścić rezystor ograniczający impuls startowy.

Krok 2: Podłącz obciążenie LoadAttach z mosfetem. Upewnij się, że połączenie ziemne jest poprawne.

Testowanie obwodu: Aktywuj sygnał sterujący bramką IC, aby sprawdzić obwód. Mosfet będzie mógł bez problemu włączać i wyłączać prąd przez obciążenie.

Podsumowanie: Przełączniki MOSFET to wielofunkcyjne urządzenia służące do przekazywania dużych ilości mocy i dostępne są w różnych konfiguracjach. Do ich zalet należą niski opór w stanie WŁĄCZONY, wysoka prędkość przełączania oraz bardzo niskie wymagania dotyczące napędzania bramki, ale występują również wyzwania, takie jak termiczna utrata kontroli lub wrażliwość na rozładowania elektrostatyczne. Jeśli wybierzesz odpowiedni typ tranzystora MOSFET w połączeniu z dobrze zaprojektowanym obwodem, wszystko będzie działać bezproblemowo i unikniesz typowych pułapek.