Zeintzuk dira Power MOSFETen abantailak?

Zeintzuk dira Power MOSFETen abantailak?

Argitaratze-ordua: 2024-12-05
Potentzia MOSFETak potentzia-elektronika aplikazio modernoetan aukeratutako gailu bihurtu dira, industria iraultzen duten errendimendu-ezaugarri bikainekin. Azterketa integral honek egungo sistema elektronikoetan potentzia MOSFETak ezinbesteko bihurtzen dituen abantaila ugari aztertzen ditu.

1. Tentsioz ​​Kontrolatutako Funtzionamendua

Korronte bidez kontrolatutako gailuak diren korronte kontrolatutako juntura bipolarren transistoreak (BJT) ez bezala, potentzia MOSFETak tentsioz ​​kontrolatzen dira. Oinarrizko ezaugarri honek hainbat onura nabarmen eskaintzen ditu:

  • Ate gidatzeko eskakizun sinplifikatuak
  • Kontrol-zirkuituan potentzia-kontsumo txikiagoa
  • Aldaketa-gaitasun azkarragoak
  • Ez dago bigarren mailako matxura kezkarik

BJT eta MOSFET ate-zirkuituen konparaketa

1. Irudia: MOSFETen ate unitateen eskakizun sinplifikatuak BJTekin alderatuta

2. Aldaketa-errendimendu handia

Potentzia MOSFETek maiztasun handiko kommutazio-aplikazioetan bikainak dira, eta abantaila ugari eskaintzen dituzte BJT tradizionalen aurrean:

MOSFET eta BJT arteko aldatzeko abiadura alderatzea

2. Irudia: MOSFET eta BJT arteko aldatzeko abiadura konparaketa

Parametroa Potentzia MOSFET BJT
Aldaketa Abiadura Oso azkarra (ns barrutia) Ertaina (μs barrutia)
Galerak aldatzea Baxua Alta
Gehienezko Kommutazio-Maiztasuna > 1 MHz ~100 kHz

3. Ezaugarri Termikoak

Potentzia MOSFETek beren fidagarritasunari eta errendimenduari laguntzen dioten ezaugarri termiko bikainak erakusten dituzte:

Ezaugarri termikoak eta tenperatura-koefizientea

3. Irudia: RDS(on) tenperatura-koefizientea potentzia MOSFETetan

  • Tenperatura-koefiziente positiboak ihes termikoa saihesten du
  • Korronteen partekatzea hobea funtzionamendu paraleloan
  • Egonkortasun termiko handiagoa
  • Eragiketa-eremu seguru zabalagoa (SOA)

4. On-State Erresistentzia baxua

Potentzia MOSFET modernoek egoera-erresistentzia oso baxua lortzen dute (RDS(on)), hainbat onura ekarriz:

RDS(on) hobekuntzaren joera historikoa

4. irudia: MOSFET RDS-en hobekuntza historikoa (aktibatuta)

5. Paralelo-gaitasuna

Potentzia MOSFETak paraleloan erraz konekta daitezke korronte handiagoak kudeatzeko, tenperatura-koefiziente positiboari esker:

MOSFETen funtzionamendu paraleloa

5. Irudia: Paraleloan konektatutako MOSFETetan korronte partekatzea

6. Malkartasuna eta fidagarritasuna

Potentzia MOSFETek malkartasun eta fidagarritasun ezaugarri bikainak eskaintzen dituzte:

  • Bigarren mailako matxura-fenomenorik ez
  • Berezko gorputz-diodo alderantzizko tentsioa babesteko
  • Elur-jausi gaitasun bikaina
  • DV/dt gaitasun handia

Eragiketa-eremu seguruen alderaketa

6. irudia: MOSFETen eta BJTren arteko konparaketa (SOA) eremu segurua

7. Kostu-eraginkortasuna

Banakako potentzia MOSFETek BJTekin alderatuta hasierako kostu handiagoa izan dezaketen arren, sistema-mailako onura orokorrek kostuak aurrezten dituzte askotan:

  • Drive zirkuitu sinplifikatuak osagaien kopurua murrizten du
  • Eraginkortasun handiagoak hozte-eskakizunak murrizten ditu
  • Fidagarritasun handiagoak mantentze-kostuak murrizten ditu
  • Tamaina txikiagoak diseinu trinkoak ahalbidetzen ditu

8. Etorkizuneko joerak eta hobekuntzak

Potentzia MOSFETen abantailak hobetzen jarraitzen dute aurrerapen teknologikoekin:

MOSFET teknologiaren etorkizuneko joerak

7. Irudia: Power MOSFET teknologiaren bilakaera eta etorkizuneko joerak