mosfet switch

Преимущества и недостатки ключей MOSFET

При использовании ключей MOSFET по сравнению с другими альтернативами существует множество преимуществ. К ним относятся низкое сопротивление в состоянии «включения», высокая скорость коммутации и уменьшенные требования к управлению затвором. Кроме того, высокое входное сопротивление делает его идеально подходящим для работы с цепями управления низкомощными трансформаторами.

С другой стороны, также важно упомянуть некоторые недостатки, связанные с MOSFET-переключателями. Основным недостатком является их склонность к термическому выбегу. Работа MOSFET на высоких напряжениях и токах может вызывать большее выделение тепла, что снижает сопротивление; при этом происходит перегрев, приводящий к отказу.

Есть еще один недостаток MOSFET-переключателей: они чувствительны к электростатическому разряду (чаще всего называемому ЭСП), который может повредить слой оксида затвора самого MOS-устройства; однако это, скорее всего, либо ухудшит его характеристики, либо полностью выведет из строя.

Выбор правильного ключа для вашего приложения

Выбор между различными типами переключателей зависит от таких факторов, как необходимые уровни напряжения и тока, частота включения/выключения и т.д. В общем, MOSFET-переключатели хорошо работают в высокомощных приложениях, где требуются высокая скорость переключения и низкое сопротивление в состоянии ВКЛ.

Для приложений, где приоритет отдается управляемости, можно рассмотреть использование БJT. Транзисторы BJT широко применяются в низкопотребляющих устройствах, так как обычно обладают высоким коэффициентом усиления по току и меньшим напряжением насыщения, чем у MOSFET'ов45, что делает их предпочтительными в зависимости от ситуации.

Проблемы, вызванные ключами MOSFET, и способы их решения

Общая проблема с ключами MOSFET — это тепловое разрушение. MOSFET может быть поврежден только быстрым импульсом, иначе он может работать секунды или даже минуты перед перегоранием. Либо используйте радиатор на вашем MOSFET для предотвращения этого — рассчитанный на столько же ватт, сколько нагреваются резисторы, если вы планируете продолжительную работу и высокие частоты (хотя они не станут особенно оптимальными) — либо снижайте напряжение/ток, когда длительность работы увеличивается,-`ccc

Кроме того, случайные разряды электростатической разрядки (ESD) могут повредить оксидный слой затвора на ключах MOSFET. Риск заключается в том, что ESD может возникнуть, если MOSFET треснет и будет контакт с терминалом затвора, что требует осторожной обработки.

Недостаточное напряжение привода затвора (Vs) Неверное подключение Короткие замыкания. При обнаружении любой из этих проблем, диагностика неисправностей будет проводиться на кабелях и других компонентах, как правило, во время осмотра прицепа для выявления поврежденного элемента.

Схема переключателя MOSFET на макетной плате для начинающих пошаговый учебник

MOSFET Даже если это может показаться довольно пугающим для новичков в электронике, только начинающих, но это может быть простым проектом, который займет всего несколько часов с правильными деталями и терпением. Ниже приведен более подробный руководство о том, как создать свою собственную базовую схему переключателя MOSFET пошагово.

Что вам нужно: Вот что вам понадобится — транзистор MOSFET, микросхема драйвера затвора (2 штуки), Шотткин диод и генератор LF.

Подключите MOSFET: Используйте резистор последовательно с (подключенным между) затвором и истоком вашего IGBT/MOSFET для ограничения тока привода. Подключите диод Шоттки параллельно MOSFET.

Чип драйвера затвора должен быть подключен к источнику питания и сигналу управления, с резистором ограничения тока между ними.

Шаг 2: Подключите нагрузку LoadAttach с mosfet. Убедитесь, что заземляющее соединение выполнено правильно.

Тестирование цепи: Активируйте сигнал управления драйвера затвора для проверки цепи. MOSFET сможет легко включаться и выключаться, пропуская ток через нагрузку.

Вывод: Переключатели на основе MOSFET — это многофункциональные устройства, используемые для коммутации больших мощностей и имеющие множество конфигураций. К их преимуществам относятся низкое сопротивление в состоянии ВКЛ, высокая скорость переключения и минимальные требования к управлению затвором, но также существуют вызовы, такие как тепловая авария или чувствительность к электростатическому разряду. Если выбрать правильный тип транзистора MOSFET в сочетании с хорошо спроектированной цепью, всё будет работать безупречно, и обычные ловушки можно избежать.