Kādas ir jaudas MOSFET priekšrocības?

Jaudas MOSFET ir kļuvuši par izvēlētu ierīci mūsdienu spēka elektronikas lietojumprogrammās, radot revolūciju nozarē ar saviem izcilajiem veiktspējas parametriem. Šajā visaptverošajā analīzē ir izpētītas daudzas priekšrocības, kuru dēļ jaudas MOSFET ir neaizstājami mūsdienu elektroniskajās sistēmās.

1. Sprieguma kontrolēta darbība

Atšķirībā no bipolārajiem savienojuma tranzistoriem (BJT), kas ir ar strāvu kontrolētas ierīces, jaudas MOSFET tiek kontrolēti ar spriegumu. Šī pamatīpašība sniedz vairākas būtiskas priekšrocības:

Vienkāršotas vārtu piedziņas prasības
Mazāks enerģijas patēriņš vadības ķēdē
Ātrākas pārslēgšanas iespējas
Nav bažas par sekundāro sadalījumu

BJT un MOSFET vārtu piedziņas ķēžu salīdzinājums

1. attēls: MOSFET vienkāršotas piedziņas prasības salīdzinājumā ar BJT

2. Izcila komutācijas veiktspēja

Jaudas MOSFET ir izcili augstfrekvences komutācijas lietojumprogrammās, piedāvājot daudzas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajiem BJT:

Pārslēgšanās ātruma salīdzinājums starp MOSFET un BJT

2. attēls: MOSFET un BJT pārslēgšanas ātruma salīdzinājums

Parametrs	Jauda MOSFET	BJT
Pārslēgšanās ātrums	Ļoti ātrs (ns diapazons)	Mērens (μs diapazons)
Pārslēgšanas zaudējumi	Zems	Augsts
Maksimālā pārslēgšanas frekvence	>1 MHz	~100 kHz

3. Termiskās īpašības

Jaudas MOSFET ir izcilas termiskās īpašības, kas veicina to uzticamību un veiktspēju:

Termiskās īpašības un temperatūras koeficients

3. attēls. RDS(ieslēgts) temperatūras koeficients jaudas MOSFET

Pozitīvs temperatūras koeficients novērš termisku aizbēgšanu
Labāka strāvas sadale paralēlā darbībā
Augstāka termiskā stabilitāte
Plašāka droša darbības zona (SOA)

4. Zema pretestība stāvoklī

Mūsdienu jaudas MOSFET nodrošina ārkārtīgi zemu ieslēgšanas pretestību (RDS(ieslēgts)), kas nodrošina vairākas priekšrocības:

RDS(on) uzlabošanas vēsturiskā tendence

4. attēls. MOSFET RDS (ieslēgts) vēsturiskais uzlabojums

5. Paralēlās iespējas

Jaudas MOSFET var viegli savienot paralēli, lai apstrādātu lielāku strāvu, pateicoties to pozitīvajam temperatūras koeficientam:

MOSFET paralēla darbība

5. attēls. Strāvas koplietošana paralēli savienotos MOSFET

6. Izturība un uzticamība

Jaudas MOSFET piedāvā izcilas izturības un uzticamības funkcijas:

Nav sekundāras sabrukšanas parādības
Iebūvētā korpusa diode apgrieztā sprieguma aizsardzībai
Lieliska lavīnas spēja
Augsta dV/dt jauda

Drošas darbības zonas salīdzinājums

6. attēls. Safe Operating Area (SOA) salīdzinājums starp MOSFET un BJT

7. Izmaksu efektivitāte

Lai gan atsevišķiem jaudas MOSFET var būt augstākas sākotnējās izmaksas salīdzinājumā ar BJT, to vispārējās sistēmas līmeņa priekšrocības bieži rada izmaksu ietaupījumu: