Awoodda MOSFET waxa ay sidoo kale u qaybsantaa nooca isgoysyada iyo nooca albaabka dahaaran, laakiin badiyaa waxa ay tixraacdaa nooca dahaaran ee MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET), oo loo yaqaan MOSFET (Power MOSFET). Nooca isgoysyada korantada goobta saamaynta transistor waxaa guud ahaan loo yaqaan transistor induction electrostatic (Transistor Induction Transistor - SIT). Waxaa lagu gartaa danabka albaabka si loo xakameeyo qulqulka hadda, wareegga wadiddu waa mid fudud, waxay u baahan tahay awood yar oo darawal ah, xawaaraha beddelka degdegga ah, inta jeer ee hawlgalka sare, xasilloonida kuleylka ayaa ka fiicanGTR, laakiin awoodeeda hadda waa mid yar, danab yar, guud ahaan kaliya waxay khuseysaa tamarta aan ka badneyn 10kW ee qalabka elektarooniga ah.
1. Awoodda MOSFET qaab dhismeedka iyo mabda'a hawlgalka
Noocyada MOSFET ee awoodda: marka loo eego kanaalka korantada waxaa loo qaybin karaa P-channel iyo N-channel. Marka loo eego baaxadda danabka albaabka waxaa loo qaybin karaa; nooca dhimista; marka danab albaabku yahay eber marka cirifka-cagaha u dhexeeya jiritaanka kanaalka qabanaya, wanaajiyey; Qalabka kanaalka N (P), korantada albaabku way ka weyn tahay (in ka yar) eber ka hor inta aan la helin kanaalka wax qabanaya, MOSFET awoodda ayaa inta badan N-channel la xoojiyey.
1.1 AwoodMOSFETqaab dhismeedka
Awoodda MOSFET qaab dhismeedka gudaha iyo calaamadaha korantada; samayntiisa kaliya hal sidayaal polarity (polys) oo ku lug leh conductive, waa transistor a unipolar ah. Habka wax qabadku waxa uu la mid yahay MOSFET-ta awoodda yar, balse qaab-dhismeedku waxa uu leeyahay farqi weyn, MOSFET-ka awoodda yar waa qalab toosan, awoodda MOSFET inta badan qaab-dhismeedka toosan, sidoo kale loo yaqaan VMOSFET (Vertical MOSFET). , taas oo si weyn u wanaajisa tamarta qalabka MOSFET iyo awoodda u adkeysiga hadda.
Marka loo eego kala duwanaanshaha qaabdhismeedka korantada tooska ah, laakiin sidoo kale waxay u qaybsan tahay adeegsiga jeexdin V-qaabeeya si loo gaaro conductivity toosan ee VVMOSFET oo uu leeyahay qaab dhismeedka MOSFET toosan oo laba-qaybsanaan ah oo VDMOSFET ah (Vertical Double-diffused).MOSFET), warqadan inta badan waxaa looga hadlay tusaale ahaan aaladaha VDMOS.
Awoodda MOSFET ee qaabdhismeed isku dhafan oo badan, sida Rectifier International (International Rectifier) HEXFET oo isticmaalaya unug laba geesood ah; Siemens (Siemens) SIPMOSFET iyadoo la isticmaalayo halbeeg labajibbaaran; Motorola (Motorola) TMOS iyadoo la isticmaalayo unug leydi ah oo qaabaysan qaabka "Pin".
1.2 Awoodda MOSFET mabda'a hawlgalka
Goyn: inta u dhaxaysa tiirarka isha biyo-mareenka ah iyo sahay koronto oo togan, tiirarka iridda ee u dhexeeya danabku waa eber. p saldhigga gobolka iyo gobolka N liifteedka oo ka samaysmay inta u dhaxaysa isgoysyada PN J1 eexda, wax hadda socda oo u dhexeeya tiirarka il-biyoodka.
Hab-dhaqanka: Iyada oo koronto togan UGS lagu dabaqo inta u dhaxaysa marinnada iridda, albaabku waa dahaaran yahay, markaa albaab hadda socda ma jiro. Si kastaba ha ahaatee, korantada togan ee albaabka ayaa riixi doonta godadka P-gobolka ka hooseeya, waxayna soo jiidan doontaa oligons-electrons ee P-gobolka oogada P-gobolka ka hooseeya albaabka marka UGS uu ka weyn yahay UT (korontada-furka ama danabka bilowga), fiirsashada elektarooniga ee dusha sare ee P-gobolka ee ka hooseeya albaabka waxay ka badnaan doontaa fiirsashada godadka, sidaa darteed semiconductor-ka nooca P-ga wuxuu u rogaa nooca N oo uu noqdo lakabka rogan, iyo lakabka rogan wuxuu sameeyaa N-channel wuxuuna ka dhigayaa isku-xidhka PN J1 inuu baaba'o, qulqulo iyo isha la socdo.
1.3 Astaamaha aasaasiga ah ee Awoodda MOSFETs
1.3.1 Tilmaamaha Joogtada ah.
Xidhiidhka ka dhexeeya aqoonsiga hadda jira iyo korantada UGS ee u dhexeeya isha albaabka waxaa loo yaqaan sifada wareejinta MOSFET, aqoonsiga ayaa ka weyn, xiriirka ka dhexeeya aqoonsiga iyo UGS waa qiyaas ahaan toosan, jiirada qalooca waxaa lagu qeexay sida Gfs transconductance. .
Sifooyinka volt-ampere ee dheecaanka (sifooyinka wax soo saarka) ee MOSFET: gobolka goynta (oo u dhiganta gobolka goynta ee GTR); gobolka saturation (oo u dhiganta gobolka kor u qaadista GTR); gobolka aan qaniga ahayn (oo u dhiganta gobolka saturation ee GTR). Awoodda MOSFET waxay ku shaqeysaa xaaladda beddelka, ie, waxay dib iyo gadaal u kala beddeshaa gobolka go'ay iyo gobolka aan dheregnayn. Awoodda MOSFET waxay leedahay diode dulin ah oo u dhexeeya terminaalka ilaha biya-mareenka, qalabkuna wuxuu qabtaa marka koronto rogan la isticmaalo inta u dhaxaysa marinnada isha-biyoodka. Iska caabbinta gobolka ee awooda MOSFET waxay leedahay iskubeeg heerkul togan, kaas oo ku habboon in la simo wakhtiga hadda jira marka aaladaha ay isku xiran yihiin.
1.3.2 Tilmaamaha Dhaqdhaqaaqa;
wareeggeeda tijaabada iyo habka beddelidda mowjadaha hirarka.
Habka soo-jeedinta; wakhtiga daahitaanka td(daar) - wakhtiga u dhexeeya daqiiqada hore iyo wakhtiga uGS = UT iyo iD bilaabmaan inay soo baxaan; wakhtiga kor u kaca tr- wakhtiga marka uGS ka soo kacdo uT ilaa gate danab UGSP kaas oo MOSFET ka soo galo gobolka aan saturated; Qiimaha joogtada ah ee iD waxaa lagu go'aamiyaa koronta sahayda bulaacada, UE, iyo bulaacada Baaxadda UGSP waxay la xiriirtaa qiimaha joogtada ah ee iD. Ka dib marka UGS gaadho UGSP, waxay ku sii socotaa kor u kaca hoos ficilka ilaa ay ka gaadhayso xaalad deggan, laakiin iD isma beddelo. Waqtiga shid-ton- Wadarta wakhtiga daahitaanka iyo wakhtiga kor u kaca.
Waqtiga daahitaanka td(off) -Waqtiga uu iD bilaabo inuu hoos u dhaco eber laga bilaabo wakhtiga kor wuxuu ku dhacayaa eber, Cin waxaa lagu sii daayaa Rs iyo RG, iyo uGS waxay ku dhacdaa UGSP iyadoo loo eegayo qalooca jibbaarada.
Waqtiga dhicitaanka tf- Waqtiga laga bilaabo marka uGS ay sii socoto inay hoos uga dhacdo UGSP iyo iD hoos ayuu u dhacayaa ilaa kanaalka uu ka ba'ayo uGS <UT iyo aqoonsiga ayaa ku dhacaya eber. Waqtiga daminta - Wadarta wakhtiga daminta iyo wakhtiga dayrta.
1.3.3 MOSFET xawaaraha beddelka.
MOSFET xawaaraha beddelashada iyo ku dallacaadda Cin iyo dallacadu waxay leedahay xiriir weyn, isticmaaluhu ma yarayn karo Cin, laakiin wuxuu yarayn karaa iska caabbinta wareegga gudaha ee Rs si loo yareeyo waqtiga joogtada ah, si loo dedejiyo xawaaraha beddelka, MOSFET waxay ku tiirsan tahay oo keliya kororka polytronic, ma jirto wax saameyn ah oo kaydinta oligotronic ah, sidaas awgeed habka xidhidhisku waa mid aad u degdeg ah, wakhtiga beddelka ee 10-100ns, inta jeer ee hawlgalka wuxuu noqon karaa ilaa 100kHz ama ka badan, waa kan ugu sarreeya ee qalabka korontada ee ugu muhiimsan.
Aaladaha goobta lagu maamulo waxay u baahan yihiin ku dhawaad wax gelinta hadda nasashada. Si kastaba ha ahaatee, inta lagu jiro habka beddelka, capacitor-ga wax gelinta wuxuu u baahan yahay in la dallaco oo la sii daayo, kaas oo weli u baahan qadar go'an oo ah awoodda wadista. Mar kasta oo ay badato inta jeer ee beddelka, ayaa sii weynaan doonta awoodda wadista loo baahan yahay.
1.4 Horumarinta waxqabadka firfircoon
Waxa intaa dheer in codsiga qalabka si ay u tixgeliyaan danab qalabka, hadda, inta jeer, laakiin sidoo kale waa in ay u yaqaan in codsiga sida loo ilaaliyo qalabka, ma in la sameeyo qalabka isbedel ku meel gaar ah ee burburka. Dabcan thyristor waa isku darka laba transistor-ka laba-cirifoodka ah, oo ay weheliso awood weyn oo ay ugu wacan tahay aagga weyn, sidaas darteed awooddeeda dv/dt waa mid aad u nugul. Dhanka di/dt waxa kale oo ay leedahay dhibaato laxaad leh oo gobolka ah, sidaa awgeed waxa ay sidoo kale ku soo rogtay xaddidaadyo aad u daran.
Kiiska awooda MOSFET aad ayuu uga duwan yahay. Awoodeeda dv/dt iyo di/dt waxaa inta badan lagu qiyaasaa awooda nanosecond kasta (halkii microsecond kasta). Laakiin iyadoo taasi jirto, waxay leedahay xaddidaadyo waxqabad oo firfircoon. Kuwaas waxaa lagu fahmi karaa qaab dhismeedka aasaasiga ah ee MOSFET awoodeed.
Qaab dhismeedka MOSFET awoodda iyo wareeggeeda u dhigma. Marka lagu daro awoodda qayb kasta oo ka mid ah qalabka, waa in la tixgeliyo in MOSFET ay leedahay diode ku xiran si barbar socda. Marka laga eego aragti gaar ah, waxaa sidoo kale jira transistor dulin ah. (Sida IGBT uu sidoo kale u leeyahay thyristor dulin). Kuwani waa arrimo muhiim u ah daraasadda hab-dhaqanka firfircoon ee MOSFETs.
Ugu horrayn diode-ka gudaha ah ee ku xidhan qaab-dhismeedka MOSFET waxa uu leeyahay xoogaa awood ah oo baraf ah. Tan waxaa badanaa lagu muujiyaa marka la eego awoodda baraf-beelka iyo awoodda soo noqnoqda. Marka gadaasha di/dt ay weynaato, diode-gu waxa lagu sammeeyaa garaac garaaca garaaca wadnaha oo aad u degdeg badan, kaas oo awood u leh inuu galo gobolka baraf-beelka oo ay suurtogal tahay inuu waxyeeleeyo aaladda marka awoodiisa barafku dhaafo. Si la mid ah diode kasta oo isku xidhka PN, baadhida astaamihiisa firfircoon waa mid aad u adag. Waxay aad uga duwan yihiin fikradda fudud ee isgoysyada PN ee u hoggaansamaya jihada hore iyo xannibaadda jihada dambe. Marka uu hadda si degdeg ah hoos ugu dhaco, diode-ku waxa uu luminayaa awooddiisa is-hortaagga muddo wakhti ah oo loo yaqaan wakhtiga soo kabashada. Waxaa sidoo kale jira wakhti marka isgoysyada PN loo baahan yahay in ay si degdeg ah u socoto oo aan muujinayn iska caabin aad u hooseeya. Marka hore loo sii durayo diode ee awooda MOSFET, sidayaasha laga tirada badan yahay ee lagu duray waxay sidoo kale ku daraan kakanaanta MOSFET sidii qalab badan oo badan.
Xaaladaha ku-meel-gaadhka ah waxay si dhow ula xiriiraan xaaladaha khadka, dhinacan waa in la siiyaa fiiro ku filan codsiga. Waa muhiim in la yeesho aqoon qoto dheer oo qalabku leeyahay si loo fududeeyo fahamka iyo falanqaynta dhibaatooyinka u dhigma.
Waqtiga boostada: Abriil-18-2024
