Metalo oksido-puslaidininkiniai lauko efekto tranzistoriai (MOSFET) sukėlė revoliuciją elektronikos pramonėje ir tapo visur esančiais komponentais įvairiose grandinėse. Nors jų pagrindinė funkcija yra valdyti ir stiprinti elektrinius signalus, MOSFET taip pat yra dažnai nepastebimas, tačiau labai svarbus elementas: vidinis korpuso diodas. Šiame tinklaraščio įraše gilinamasi į MOSFET korpuso diodų sudėtingumą, nagrinėjamos strategijos, kaip sumažinti jų nuostolius ir padidinti bendrą grandinės efektyvumą.
MOSFET kūno diodų praradimo supratimas
Kūno diodas, įgimta parazitinė jungtis MOSFET struktūroje, rodo vienakryptį srovės srautą, leidžiantį srovei pereiti iš kanalizacijos į šaltinį, bet ne atvirkščiai. Nors jis tarnauja vertingiems tikslams, korpuso diodas gali sukelti galios nuostolius, kurie sumažina grandinės efektyvumą.
Laidumo nuostoliai: MOSFET įjungimo metu kūno diodas praleidžia srovę atvirkštine kryptimi, generuodamas šilumą ir išsklaidydamas energiją.
Perjungimo nuostoliai: MOSFET perjungimo perėjimų metu korpuso diodas praleidžia srovę atvirkštinio atsigavimo laikotarpiu, todėl atsiranda perjungimo nuostolių.
Strategijos, kaip sumažinti MOSFET kūno diodų praradimą
Tinkamų MOSFET pasirinkimas: pasirinkite MOSFET su žema korpuso diodo tiesiogine įtampa ir atvirkštinio atkūrimo laiku, kad atitinkamai sumažintumėte laidumo ir perjungimo nuostolius.
Pavaros signalų optimizavimas: naudokite tinkamus vartų pavaros signalus, kad sumažintumėte kūno diodo praleidžiamą laiką perjungimo metu ir sumažintumėte perjungimo nuostolius.
Snubber grandinių naudojimas: Įdiekite slopinimo grandines, sudarytas iš rezistorių ir kondensatorių, kad išsklaidytų energiją, sukauptą parazitinėse induktyvybėse, ir sumažintų įtampos šuoliais, taip sumažinant perjungimo nuostolius.
Lygiagretieji korpuso diodai: apsvarstykite galimybę lygiagrečiai prijungti išorinius diodus su korpuso diodu, kad būtų bendrai naudojama srovė ir sumažintumėte galios išsklaidymą, ypač naudojant didelės srovės įrenginius.
Alternatyvi grandinės konstrukcija: kai kuriais atvejais gali būti svarstomos alternatyvios grandinės topologijos, kurios pašalina kūno diodo laidumo kelio poreikį, siekiant dar labiau sumažinti nuostolius.
MOSFET kūno diodų praradimo privalumai
Padidėjęs efektyvumas: sumažinus kūno diodų nuostolius, padidėja bendras grandinės efektyvumas, todėl sunaudojama mažiau energijos ir sutaupoma energijos.
Sumažėjęs šilumos generavimas: sumažinus nuostolius, sumažėja šilumos generavimas MOSFET ir aplinkiniuose komponentuose, pagerinamas šiluminis efektyvumas ir pailgėja komponentų eksploatavimo laikas.
Padidintas patikimumas: žemesnė darbinė temperatūra ir mažesnis komponentų įtempimas padidina grandinės patikimumą ir ilgaamžiškumą.
Išvada
MOSFET korpuso diodai, nors dažnai nepaisomi, gali labai paveikti grandinės efektyvumą ir veikimą. Kuriant didelio efektyvumo ir patikimas elektronines sistemas labai svarbu suprasti kūno diodų nuostolių šaltinius ir įgyvendinti veiksmingas mažinimo strategijas. Taikydami šiuos metodus, inžinieriai gali optimizuoti grandinės veikimą, sumažinti energijos sąnaudas ir pailginti savo elektroninių konstrukcijų tarnavimo laiką.
Paskelbimo laikas: 2024-07-07