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MOSFET - 是什么呢？结构和技术特点

在本文中，您将了解这一元素作为 MOSFET。也就是说，什么性质，它在现代电子使用，将在下面讨论。你可以找到两种类型的功率晶体管 - MOSFET和IGBT。逆变器，电源 - 他们是在脉冲的高功率转换器使用。应该考虑所有这些元素的功能。

基本信息

应当注意的是，IGBT和 MOSFET晶体管能够提供非常高的功率负载。在所有这些设备似乎是非常小的规模。效率超过晶体管具有的95％的值。在MOSFET和IGBT有一个共同点-他们有隔离百叶窗，后果-相关的控制参数。这些设备，允许这样的晶体管是短路耐负温度系数。迄今为止，与几乎所有的公司生产的规范化过载时间值mosfety。

驱动程序管理

由于在控制电路中没有电流，在静态模式下，您不能使用标准的方案。这使得使用特殊的驱动程序更有意义 - 集成电路。许多公司制造，使您能够管理单个功率晶体管器件，以及桥梁和半英里（三相和两相）。他们可以执行多种支持功能 - 以防止过流或短路，以及在MOSFET驱动电路大的电压降。什么样的电路将在下文中更详细地讨论。应当指出的是，在整个功率晶体管控制电路的电压降 - 这是一个非常危险的现象。强大mosfety可改变为另一操作模式（线性），以便将失败。水晶晶体管过热和烧坏。

故障模式

首页助手功能驱动程序 - 这是过流保护。有必要在功率晶体管仔细观察的模式中的一种工作 - 短路。过流可以出于任何原因发生，但最常见的 - 电路的负载或在身体上。因此，你应该正确地实现管理mosfetami。

超载的发生是由于电路的某些特征。半导体二极管晶体管肩瞬时或反向恢复电流的可能发生。这样过载的发生去除电路设计方法。成形路径（缓冲器）中使用链，在电阻器选择栅极控制电路进行从高电压和电流轮胎分离。

由于晶体管导通时的故障在负载发生在

当故障在负载发生时，在集电极电路中的电流被限制为在栅极上的电压，并且晶体管的跨导特性。因此，该电源电路具有一定的容量，因此内部电阻源本身不能发挥其对所述短路电流的影响。一旦开关发生时，在该晶体管的电流容量逐渐开始发生，因为在集电极电路的寄生电感。这一事实是，有一个电压骤降的原因。

误报

过渡完成后，向功率晶体管完全施加的电压。这将导致这样的事实，大部分功率将在半导体晶体中被耗散。由此可以得出结论的是，短路模式是肯定的一定时间之后被中断。它应该是足够的，以消除误报。典型地，该时间的范围是1 ... 10微秒。晶体管特性必须是这样，以容易地承受过载。

当晶体管负载短路

类似于上面所讨论的情况下，电流由晶体管的特性的限制。它生长在其由电感（寄生）所确定的速率。在此之前，电流达到恒定稳态值，集电极电压将增加。由于密勒效应的栅极电压增加。

在收集器的电流增加，并且它可以大大超过稳态值。它是用于提供这种模式不仅信道MOSFET被关断，也就是在电压限制的可能性。

施加到晶体管的栅极的电压取决于直接短路电流。但是随着半导体元件的栅极电压的下降是相当有趣的画面。饱和电压增大，因此，导通损耗增加。短路晶体管的稳定性密切相关的其特性的陡度。

RS和电流放大系数

较高的KU在mosfetov电流，低饱和电压。他们还能够承受短时过载。在另一方面，半导体，其是更耐短路具有非常高的饱和电压。损失也很显著。

短路电流的较大的最大值具有先锋MOSFET比简单的双极晶体管。典型地，它是额定电流值的十倍（条件是所述栅极电压是可允许的）。大多数的制造商（欧洲和亚洲）产生能够承受这样的负荷，并且不损坏晶体管。

保护司机从高侧超载

有过载脱扣器的各种方法。随着来自不同制造商的驱动程序的帮助下可以实现任何保护功能，最有效的方式。如果过载是必要的，以减少栅极电压。在这种情况下，识别的紧急运行时间增加而增加。

这导致以消除误触发保护电路。以下是如何检查的MOSFET：尝试改变电容器的电容。如果你改变的响应时间短路，整个电路工作正常。该电路采用的是有一定的责任的几个要素。例如，耦合到驱动，“ERR”允许你确定时间 - 电容器过载分析。

急诊手术

该时间间隔是恒定的电流开关电路在集电路。这给出了在半导体元件的栅极上的电压降。在这种情况下，如果不存在过载的停止，该晶体管被后10毫秒切断。保护是从输入信号移除后禁用。完成这一操作触发保护电路。

当应用它，有必要注意其的时间，通过该重接MOSFET晶体管的长度。什么接通种类和有什么特点？请注意，此时间应该比在其上制造的晶体管的半导体芯片的热时间常数（时间）越大。

该电路的缺点

在该电路中的电阻器所使用的具有高容量，但它们具有非常高的电感（寄生，由于使用某些材料和技术）。而对于方案的良好运转是必要的容器已经接近零。用于测量的脉冲电流必须满足上述条件的电阻器。在电阻器的顶部正在失去巨大的力量。它会影响整个高边驱动电路的效率。

但也有开关电路，从而降低功率损耗。在任何情况下饱和电压取决于电流收集器。 MOSFET（即，本文中所讨论的）示出了这种关系，可以说线性由于这样的事实，从晶体管的漏极电流不取决于沟道电阻（有源）。但强大的IGBT晶体管，这种关系不是线性的，但你可以很容易地选择对应于所需电流保护的电压。

三相桥式驱动器

在这样的方案适用于电阻器测量的电流值。保护电流由一个分压器来确定。广泛普及收到驱动IR2130，其在电压提供一个稳定的电路运行在高达600伏。该电路包括一个场效应型晶体管，其漏极被打开（它用来指示故障的存在）。 MOSFET在对这些原因进行定性隔离刚性跳线被安装在电路板上。它包括产生一定的参考和反馈信号的放大器。与驱动器是由下部和上部肩部的开关晶体管之间的延迟时间形成，以防止通过电流的发生。

一般来说，取决于为0.2ms ... 2条的修改时间。的IR2130驱动器被用于实现保护方案，没有功能在短路时，限制所述栅极电压的最大值。在开发阶段臂电路必须记住的是，桥的停机之后的短路开始后1毫秒发生。因此，电流（特别是在有源负载的存在）比计算该值越大。要重置保护模式并返回到工作中，应该产生断电的驱动程序或它的输入阻断电压的申请。

低侧驱动器

为了产生下臂的控制MOSFET晶体管，有高品质的芯片公司摩托罗拉，例如，MS33153。该驱动程序是特殊的，因为它可以成功地用于两种类型的保护（电压和电流）。还有的是，两种模式分离功能 - 过载和短路。因此能够提供一个电压（阴性对照）。这对于其中有必要使控制模块具有高容量和足够高的栅极电荷的情况下是有用的。 IGBT保护模式被禁用（这是最接近的类似物mosfetov）电源电压下降后低于11伏。