Przełączniki MOSFET są ważną częścią świata inżynierii elektronicznej w zastosowaniach energetycznych. Z drugiej strony, przełączniki te mają dużą wszechstronność i mogą być używane na wiele różnych sposobów. Ale oczywiście jest to przełączanie wysokiego napięcia, więc jak zaprojektować przełącznik MOSFET, który można zastosować w takich zastosowaniach? Plusy i minusy stosowania przełączników MOSFET Odpowiedzmy szczegółowo na te pytania, aby uzyskać całościową perspektywę na przełączniki MOSFET.
Wybierz odpowiedni MOSFET: W zastosowaniach o dużej mocy jedną z pierwszych faz projektowania obwodu przełączającego jest wybór odpowiedniego typu komponentów MOSFET Fairchild. Tranzystor powinien mieć zdolność wytrzymywania maksymalnego napięcia i prądu, jakie zobaczą podczas pracy. Należy jednak wziąć pod uwagę między innymi rezystancję włączenia (RDS(ON)) i napięcie progowe bramki (VGS(TH)).
Po znalezieniu dobrego MOSFET-a można przystąpić do projektowania obwodu napędu. Silnik musi być napędzany niezbędnym napięciem i prądem przez obwód napędowy, aby umożliwić szybkie włączenie/wyłączenie bramki MOSFET. Zwykle odbywa się to za pomocą układu scalonego sterownika bramki, który może być obsługiwany przez mikrokontroler, timer lub inny kompatybilny sygnał sterujący.
MOSFET musi być chroniony przed przepięciami, a także zapobiegać sytuacjom wysokiego prądu, aby operacja przełączania nie mogła działać prawidłowo. Zastosowanie diody Schottky'ego jest skutecznym sposobem ochrony MOSFET-u. Dioda gasząca pochłania wszelkie odbicia indukcyjne prądu z obciążenia, zapewniając w ten sposób ochronę przed problemami z blokowaniem MOSFET-ów.
Stosowanie przełączników MOSFET ma wiele zalet w porównaniu z innymi alternatywami. Korzyści te obejmują niską rezystancję w stanie włączenia, duże prędkości przełączania i zmniejszone wymagania dotyczące napędu bramki. Również wysoka rezystancja wejściowa sprawia, że dobrze nadaje się do łączenia z obwodami transformatorów sterujących małej mocy.
Biorąc to pod uwagę, równie ważne jest, aby wspomnieć również o niektórych wadach, które towarzyszą przełącznikom MOSFET. Ich rażącą wadą jest to, że częściowo wpadają w niekontrolowany wzrost temperatury. Praca tranzystora MOSFET przy wysokich napięciach i prądach może wygenerować więcej ciepła, zmniejszając w ten sposób rezystancję, a gdy to nastąpi, spowoduje to również przegrzanie prowadzące do awarii.
Przełączniki MOSFET mają jeszcze jedną wadę, które są wrażliwe na wyładowania elektrostatyczne (głównie określane przez ESD), które mogą uszkodzić warstwę tlenku bramki samego urządzenia MOS; jednak najprawdopodobniej pogorszy to wydajność lub ją zniszczy.
Wybór pomiędzy różnymi rodzajami przełączników uwzględnia takie czynniki, jak wymagany poziom napięcia i prądu, częstotliwość, z jaką należy je włączać/wyłączać itp. Ogólnie rzecz biorąc, przełączniki MOSFET dobrze sprawdzają się w zastosowaniach wymagających dużej mocy, które wymagają dużych prędkości przełączania i niskiego stanu WŁ. -opór państwa.
W przypadku zastosowań, w których priorytetem jest możliwość sterowania, opcją może być BJT. BJT są popularne w zastosowaniach małej mocy, ponieważ generalnie mają duże wzmocnienie prądowe i niższe napięcie nasycenia niż MOSFET45, co czyni je preferowanymi w zależności od sytuacji.
Częstym wyzwaniem związanym z przełącznikami MOSFET jest niestabilność termiczna. MOSFET może zostać porażony prądem jedynie przez szybki impuls, w przeciwnym razie może działać przez sekundy lub nawet minuty, zanim się przepali. Albo użyj radiatora na MOSFET-ie, aby temu zapobiec – o wartości znamionowej równej liczbie watów, przy której rezystory się nagrzewają, jeśli zamierzasz jeździć w sposób ciągły i szybko (chociaż nie będą one szczególnie optymalne) – lub obniż napięcie/prąd podczas pracy przedłuża się, -`ccc
Co więcej, przypadkowe uderzenia wyładowań elektrostatycznych (ESD) mogą uszkodzić warstwę tlenku bramki na przełącznikach MOSFET. Istnieje ryzyko, że może wystąpić wyładowanie elektrostatyczne, jeśli MOSFET pęknie i zetknie się z końcówką bramki, co wymaga ostrożnego obchodzenia się z nim.
Niewystarczające napięcie napędu bramki (Vs) Nieprawidłowe okablowanie Zwarcia W przypadku zaobserwowania takiego problemu, śledzenie usterek zostanie przeprowadzone na przewodach i innych komponentach, ponieważ połączenie może zostać wykonane w przyczepie w celu zidentyfikowania uszkodzonego komponentu.
Obwód przełącznika MOSFET w płytce prototypowej dla początkujących Poradnik krok po kroku
MOSFET Chociaż może to być dość onieśmielające dla początkujących entuzjastów elektroniki, którzy dopiero zaczynają, może to być prosty projekt, który zajmie tylko godziny z właściwymi częściami i cierpliwością. Poniżej znajduje się bardziej szczegółowy przewodnik pokazujący, jak krok po kroku zbudować własny, podstawowy obwód przełącznika MOSFET.
Czego potrzebujesz: Oto, czego będziesz potrzebować: tranzystor MOSFET, układ scalony sterownika bramki (2 sztuki), dioda Sshotky'ego i stopnie generatora LF.
Podłącz MOSFET: Użyj rezystora szeregowo z (połączoną w poprzek) bramką i źródłem IGBT/MOSFET, aby ograniczyć prąd napędu. Włóż diodę Schottky'ego równolegle z MOSFET-em.
Układ scalony sterownika bramki należy podłączyć do źródła zasilania i sygnału sterującego, a pomiędzy nimi umieścić rezystor ograniczający udar.
Krok 2: Podłącz obciążenie LoadAttach za pomocą mosfetu. Upewnij się, że połączenie uziemiające jest prawidłowe.
Testowanie obwodu: Aktywuj sygnał sterujący napędem układu scalonego sterownika bramki, aby sprawdzić obwód. MOSFET będzie mógł z łatwością włączać i wyłączać, umożliwiając przepływ prądu przez obciążenie.
Wniosek Przełączniki MOSFET to wielofunkcyjne gadżety używane do przełączania dużych ilości mocy i dostępne w wielu konfiguracjach. Należą do nich korzyści, takie jak niska rezystancja w stanie włączenia, duża prędkość przełączania i bardzo niskie wymagania dotyczące napędu bramki, ale także wyzwania, takie jak niestabilność cieplna lub podatność na wyładowania elektrostatyczne. Jeśli wybierzesz odpowiedni typ tranzystora MOSFET w połączeniu z dobrze zaprojektowanym obwodem, wszystko będzie działać bez zarzutu i można uniknąć typowych pułapek.
może pomóc w zaprojektowaniu sugestii w przypadku otrzymania wadliwego przełącznika mosfet i wystąpienia jakichkolwiek problemów z produktami Allswell. Pomoc techniczna Allswell pod ręką.
zapewnić naszym klientom najlepsze produkty wysokiej jakości w przystępnej cenie.
Kontroluj jakość całego przełącznika mosfet poprzez rygorystyczne testy akceptacyjne profesjonalnych laboratoriów.
zespół ekspertów-analityków może podzielić się pomysłami dotyczącymi przełączników mosfet, które pomogą w rozwoju łańcucha przemysłowego.