Semi utför - en Guide (15 / 26 steg)

Steg 15: MOSFET

Metalloxid skärmen Field-effecttransistorn

MOSFET kan jämföras med transistorn som en mycket effektivare byta enhet. Det finns tre stift, precis som transistorer, och de kallas avloppet, Gate och källan (ooo fancy).

I avloppet och källa kan jämföras med kollektor och emitter av en transistor, respektive. Grinden är exakt som basen, utom en MOSFET är en spänning kontrollerad enhet.

Tja, innebär detta att stället för att tillämpa nuvarande du tillämpa spänning. En MOSFET är en mycket på eller utanför enheten. Mosfets är mycket mer lämpade att byta än används linjärt, men de kan användas linjärt. Den värme som skapas av en mosfet i det är linjär scenen (emellan på och av) är ungefär samma som en transistor. Den enda anledningen att mosfet är inte lämpad för detta är spänning nivå tröskeln för mosfets är olika för varje enhet. Som inte kan sägas för BJ transistorer. En transistor används bäst för förstärkande signaler är, och en mosfet bäst för att växla. Innan transistorer gjorde båda jobb, och ärligt talat de sög på växling.

MOSFETS, har som transistorer, spänningen droppar, mättnad och något nytt, på statligt motstånd. Detta är i grunden hur mycket mosfet motstår, som den är mättad eller fullt påslagen. MOSFETS har ökat på motstånd som spänning hantering förmåga ökar.

I grund och botten, försök att tänka på MOSFET som en variabel spänning kontrolleras motstånd. Mer spänning = mer på, men detta kan bara vara påslagen mer till en viss punkt, tills du börjar skada FET. De flesta MOSFETS har en gräns för hur mycket spänning kan sättas på porten, oftast är det runt +-20 volt, men vissa kan hantera +-30 volt. Överskrida detta, och du kommer att minska din mosfet liv på denna jord. På statliga motståndet gör att du kan beräkna hur mycket värme din mosfet genererar genom att du kan använda Ohms lag. (W = I2 * Ron) Det finns två fler unika egenskaper till mosfets, och dessa två är de intrikata kropp dioderna och inaktivera och stänga av tid. Dioden kroppen bildas naturligt när en MOSFET är birthed, på grund av de alternerande P - N kanalerna för dopad kisel. Du kan inte ta bort denna diod, den skapas så snart mosfet skapas. Om denna diod är för långsam för hög frekvens program, kan du behöva förbi dioden och lägga till din egen ultrasnabb en.

Nu stänga av och slå gånger är oerhört viktiga, när du arbetar med frekvenser över 5 kHZ eller så. Slå på tid är i princip hur lång tid det tar för MOSFET att aktivera, när grinden har fått en signal. MOSFETS, jämfört med deras nyare kusin, IGBT, (ska förklaras i lite) är mycket snabbare, och har slå på gånger på någonstans från 20 nS (nanosekunder!) eller 20 miljarddelen av en sekund att slå på, till, som helst i världen. Det beror på vilken MOSFET du hänvisar till. Stäng av gånger, och försening är ofta lite längre än slå på gånger. Stänga av gånger och förseningar kan variera från 30 nS till 1000 nS. Om du slår på/av mosfet snabbare än det kan, det genererar värme och mycket av det, plus din krets kommer/kan inte fungerar ordentligt. Mosfets har också något som kallas Input kapacitans. Det sätt en Mosfet görs i princip skapar en dielektrisk inom mosfet. Den ingående kapacitansen varierar, men för det mesta är det runt 2200 pF till 10000 pF. Detta komplicerar drivande mosfets och är de exakta anledningen gate drive anythings existerar. Den mer ström som finns kan den ingående kapacitansen laddas upp snabbare. Detta kanske inte låter som att stort i en affär, speciellt med den lilla kapacitansen finns, men vid höga frekvenser, detta orsakar mosfets att slå på och av mer långsamt, förmå uppvärmning och problem. Ringmärkning på grindarna är också ett massivt problem, som mosfets har kapacitans och induktans på leads finns. Detta i grunden skapar en LCR kretsen och kan skada/döda din mosfet om det är illa nog. Gate motstånd att förhindra detta, tillsammans med snubber. (brukar innebära resistorer och kondensatorer, och ibland zener dioder). MOSFETS som har mer aktuell hantering förmåga i allmänhet har mer kapacitans än de som har lägre nuvarande förmåga. Detta har oftast att göra med hur stor själva chipytan är. Större dö = mer kapacitans för du + mer ström.

Mosfets också har en viktig faktor att notera; avalanching. Detta är den samma avalanching jag pratade om med TV dioder. MOSFETS kan avalanche spänning över dem som överskottsvärme. Detta gör dessa typer av mosfets perfekt för fly-back transformator, som spänningstoppar kan döda en mosfet som inte är avalanche fått. Inte alla är avalanche fått; databladet kommer att berätta om de är eller inte. Går vidare, finns det ungefär två typer av mosfets, P kanal och N kanal, N kanal mosfet är den vanliga en av två.

Mosfets är också positiv temperaturkoefficient, vilket betyder att ju varmare de få, mindre strömmen de utför. Det gör det extremt lätt att jämföra dessa enheter, om än med ytterligare körteknik.

MOSFETS används i många många digitala enheter, på grund av deras enkla natur som på enheter. (tror binära, vad är det?)
Eftersom de används för att växla, kan de användas som reläer, ljus blinkers, ljud generatorer (som synthesizers), Switch mode nätaggregat, CPU logik, utfärda utegångsförbud för logik, oscillatorer, som din bärbara dator bakgrundsbelysning, om det fortfarande använder CFL: s det är.

MOSFETS används i en ganska några hobby kretsar också.