Apa peran MOSFET tegangan kecil?

Ada banyak jenisnyaMOSFET, terutama dibagi menjadi dua kategori MOSFET persimpangan dan MOSFET gerbang terisolasi, dan semuanya memiliki titik saluran-N dan saluran-P.

Transistor Efek Medan Logam-Oksida-Semikonduktor, disebut sebagai MOSFET, dibagi menjadi MOSFET tipe penipisan dan MOSFET tipe peningkatan.

MOSFET juga dibagi menjadi tabung gerbang tunggal dan gerbang ganda. MOSFET gerbang ganda memiliki dua gerbang independen G1 dan G2, dari konstruksi setara dengan dua MOSFET gerbang tunggal yang dihubungkan secara seri, dan arus keluarannya diubah oleh kontrol tegangan dua gerbang. Karakteristik MOSFET gerbang ganda ini memberikan kemudahan yang luar biasa ketika digunakan sebagai amplifier frekuensi tinggi, amplifier kontrol penguatan, mixer, dan demodulator.

1, MOSFETjenis dan struktur

MOSFET adalah sejenis FET (jenis lain adalah JFET), dapat diproduksi menjadi tipe yang ditingkatkan atau deplesi, saluran-P atau saluran-N total empat jenis, namun penerapan teoritis hanya MOSFET saluran-N yang ditingkatkan dan saluran-P yang ditingkatkan- saluran MOSFET, jadi biasanya disebut sebagai NMOS, atau PMOS mengacu pada dua jenis ini. Adapun mengapa tidak menggunakan MOSFET tipe deplesi, tidak disarankan untuk mencari akar permasalahan. Mengenai kedua MOSFET yang ditingkatkan, yang lebih umum digunakan adalah NMOS, alasannya adalah resistansi on-nya kecil, dan mudah dibuat. Jadi aplikasi switching power supply dan penggerak motor, umumnya menggunakan NMOS. kutipan berikut, tetapi juga lebih berbasis NMOS. tiga pin kapasitansi parasit MOSFET ada di antara tiga pin, yang bukan merupakan kebutuhan kita, namun karena keterbatasan proses manufaktur. Keberadaan kapasitansi parasit dalam desain atau pemilihan rangkaian penggerak untuk menghemat waktu, namun tidak ada cara untuk menghindarinya, dan kemudian pengenalan rinci. Pada diagram skema MOSFET dapat dilihat, saluran dan sumber antara dioda parasit. Inilah yang disebut dengan dioda badan, dalam menggerakkan beban rasional, dioda ini sangat penting. Omong-omong, dioda badan hanya ada dalam satu MOSFET, biasanya tidak di dalam chip sirkuit terpadu.

2, karakteristik konduksi MOSFET

Arti konduksi adalah sebagai saklar, setara dengan penutupan saklar. Karakteristik NMOS, Vgs yang lebih besar dari nilai tertentu akan menghantarkan, cocok untuk digunakan ketika sumber dibumikan (penggerak low-end), hanya tegangan gerbang yang tiba pada karakteristik 4V atau 10V.PMOS, Vgs yang kurang dari nilai tertentu akan menghantarkan arus, cocok untuk digunakan jika sumber dihubungkan ke VCC (drive kelas atas).

Namun tentunya PMOS bisa sangat mudah digunakan sebagai driver kelas atas, namun karena resistansinya yang tinggi, mahal, jenis pertukaran yang lebih sedikit dan alasan lainnya, pada driver kelas atas biasanya masih menggunakan NMOS.

3, MOSFETkehilangan peralihan

Entah itu NMOS atau PMOS, setelah ada resistansi, sehingga arus akan mengonsumsi energi pada resistansi tersebut, bagian energi yang dikonsumsi ini disebut kerugian resistansi. Memilih MOSFET dengan resistansi yang kecil akan mengurangi kerugian resistansi. Resistansi MOSFET berdaya rendah yang biasa biasanya berada pada puluhan miliohm, beberapa miliohm di sana. MOS dalam keadaan on-time dan cut-off, tidak boleh dalam keadaan penyelesaian seketika tegangan pada MOS terjadi proses turun, arus yang mengalir melalui proses naik, selama ini yang hilang dari MOSFET adalah hasil kali tegangan dan arus disebut rugi-rugi switching. Biasanya kerugian peralihan jauh lebih besar daripada kerugian konduksi, dan semakin cepat frekuensi peralihan, semakin besar kerugiannya. Produk tegangan dan arus yang besar pada saat konduksi merupakan kerugian yang besar. Memperpendek waktu peralihan mengurangi kerugian pada setiap konduksi; mengurangi frekuensi peralihan mengurangi jumlah sakelar per satuan waktu. Kedua pendekatan tersebut dapat mengurangi kerugian peralihan.

 
4, penggerak MOSFET

Dibandingkan dengan transistor bipolar, umumnya diasumsikan bahwa tidak diperlukan arus untuk membuat MOSFET dapat bekerja, hanya saja tegangan GS berada di atas nilai tertentu. Ini mudah dilakukan, namun kita juga membutuhkan kecepatan. Dalam struktur MOSFET Anda dapat melihat bahwa terdapat kapasitansi parasit antara GS, GD, dan penggerak MOSFET, secara teori, adalah pengisian dan pengosongan kapasitansi. Pengisian kapasitor memerlukan arus, dan karena pengisian kapasitor secara instan dapat dianggap sebagai hubungan pendek, arus sesaat akan tinggi. Pemilihan/desain penggerak MOSFET Hal pertama yang harus diperhatikan adalah besar kecilnya arus hubung singkat sesaat yang dapat diberikan. Hal kedua yang perlu diperhatikan adalah, umumnya digunakan pada NMOS drive kelas atas, sesuai permintaan tegangan gerbang lebih besar dari tegangan sumber. Tegangan sumber konduksi tabung MOS penggerak kelas atas dan tegangan pembuangan (VCC) sama, sehingga tegangan gerbang dibandingkan VCC 4V atau 10V. dengan asumsi bahwa dalam sistem yang sama, untuk mendapatkan tegangan yang lebih besar dari VCC, diperlukan rangkaian boost khusus. Banyak driver motor yang terintegrasi dengan pompa muatan, yang perlu diperhatikan adalah memilih kapasitor eksternal yang sesuai, agar mendapatkan arus hubung singkat yang cukup untuk menggerakkan MOSFET. 4V atau 10V yang disebutkan di atas biasa digunakan MOSFET pada tegangan, desainnya tentu saja perlu memiliki margin tertentu. Semakin tinggi tegangannya, semakin cepat kecepatannya dan semakin rendah resistansinya. Biasanya ada juga MOSFET tegangan on-state yang lebih kecil yang digunakan dalam kategori berbeda, tetapi dalam sistem elektronik otomotif 12V, on-state 4V biasa sudah cukup.

Parameter utama MOSFET adalah sebagai berikut:

1. Tegangan tembus sumber gerbang BVGS - dalam proses menaikkan tegangan sumber gerbang, sehingga arus gerbang IG dari nol mulai meningkatkan VGS secara tajam, yang dikenal dengan tegangan rusaknya sumber gerbang BVGS.

2. tegangan nyala VT - tegangan nyala (juga dikenal sebagai tegangan ambang): buat sumber S dan saluran D antara awal saluran konduktif merupakan tegangan gerbang yang diperlukan; - MOSFET saluran-N standar, VT sekitar 3 ~ 6V; - setelah proses perbaikan, dapat membuat nilai MOSFET VT turun menjadi 2 ~ 3V.

3. Tegangan tembus saluran BVDS - pada kondisi VGS = 0 (diperkuat) , dalam proses menaikkan tegangan saluran sehingga ID mulai meningkat drastis saat VDS disebut tegangan tembus saluran BVDS - ID meningkat drastis karena dua aspek berikut:

(1) kerusakan longsoran pada lapisan penipisan di dekat elektroda pembuangan

(2) kerusakan penetrasi antar-kutub sumber saluran - beberapa MOSFET tegangan kecil, panjang salurannya pendek, dari waktu ke waktu meningkatkan VDS akan membuat daerah saluran dari lapisan penipisan dari waktu ke waktu meluas ke daerah sumber , sehingga panjang saluran nol, yaitu antara penetrasi sumber-saluran, penetrasi, daerah sumber mayoritas pembawa, daerah sumber, akan lurus untuk menahan lapisan penipisan serapan medan listrik, untuk sampai di wilayah kebocoran, yang dihasilkan dalam ID besar.

4. Resistansi masukan DC RGS-yaitu, rasio tegangan yang ditambahkan antara sumber gerbang dan arus gerbang, karakteristik ini kadang-kadang dinyatakan dalam arus gerbang yang mengalir melalui gerbang RGS MOSFET dapat dengan mudah melebihi 1010Ω. 5.

5. transkonduktansi frekuensi rendah gm dalam VDS untuk nilai kondisi yang tetap, varian mikro dari arus pembuangan dan mikrovariansi tegangan sumber gerbang yang disebabkan oleh perubahan ini disebut transkonduktansi gm, yang mencerminkan kontrol tegangan sumber gerbang pada arus pembuangan adalah untuk menunjukkan bahwa amplifikasi MOSFET dari parameter penting, umumnya dalam kisaran beberapa hingga beberapa mA / V. MOSFET dapat dengan mudah melebihi 1010Ω.