Tehnološke mogućnosti i napredak u razvoju tranzistora s efektom polja velike snage doveli su do toga da ih u današnje vrijeme nije teško nabaviti po prihvatljivoj cijeni.
U tom smislu, porastao je interes radioamatera za korištenje takvih MOSFET tranzistora u njihovim elektroničkim kućnim proizvodima i projektima.
Vrijedno je napomenuti činjenicu da se MOSFET-i značajno razlikuju od svojih bipolarnih analoga, kako u parametrima tako iu dizajnu.
Vrijeme je da se bolje upoznate s dizajnom i parametrima snažnih MOSFET tranzistora, tako da, ako je potrebno, možete svjesnije odabrati analog za određeni primjer, a također moći razumjeti bit određenih veličina navedenih u podatkovnoj tablici.
Što je HEXFET tranzistor?
U obitelji tranzistora s efektom polja postoji zasebna skupina moćnih poluvodički uređaji pod nazivom HEXFET. Njihov princip rada temelji se na vrlo originalnom tehničko rješenje. Njihova struktura se sastoji od nekoliko tisuća MOS ćelija povezanih paralelno.
Stanične strukture tvore šesterokut. Zbog heksagonalne ili inače šesterokutne strukture ovaj tip energetski MOSFET-ovi se nazivaju HEXFET-ovi. Prva tri slova ove kratice preuzeta su iz engleske riječi šesterokutni agonalni– “šesterokutan”.
Pod višestrukim povećanjem kristal moćnog HEXFET tranzistora izgleda ovako.
Kao što vidite, ima heksagonalnu strukturu.
Ispada da je snažan MOSFET u biti neka vrsta super-mikrokruga koji kombinira tisuće pojedinačnih jednostavnih tranzistora s efektom polja. Zajedno, oni stvaraju jedan snažan tranzistor koji može propustiti veliku struju kroz sebe, a istovremeno ne pruža praktički nikakav značajan otpor.
Zahvaljujući posebnoj strukturi i tehnologiji proizvodnje HEXFET-a, otpor njihovog kanala RDS (uključen) uspio značajno smanjiti. To je omogućilo rješavanje problema sklopnih struja od nekoliko desetaka ampera na naponima do 1000 volti.
Ovdje je samo malo područje primjene HEXFET tranzistora velike snage:
Preklopni krugovi napajanja.
Uređaj za punjenje.
Sustavi upravljanja elektromotorima.
Niskofrekventna pojačala.
Unatoč činjenici da mosfeti izrađeni pomoću HEXFET tehnologije (paralelni kanali) imaju relativno nizak otpor otvorenog kanala, njihov opseg je ograničen i koriste se uglavnom u visokofrekventnim strujnim krugovima. U visokonaponskoj energetskoj elektronici ponekad se preferiraju sklopovi temeljeni na IGBT-u.
Slika MOSFET tranzistora na tiskanoj ploči električni dijagram(N-kanalni MOS).
Poput bipolarnih tranzistora, strukture polja mogu imati prednju ili obrnutu vodljivost. To jest, s P-kanalom ili N-kanalom. Zaključci su navedeni kako slijedi:
D-odvod (odvod);
S-izvor (izvor);
G-vrata (kapci).
O tome kako se označavaju tranzistori s efektom polja različiti tipovi Shematski dijagrami mogu se pronaći na ovoj stranici.
Osnovni parametri tranzistora s efektom polja.
Cjelokupni skup MOSFET parametara može biti potreban samo programerima složene elektroničke opreme i, u pravilu, nisu navedeni u podatkovnoj tablici (referentna tablica). Dovoljno je znati osnovne parametre:
V DSS(Drain-to-Source Voltage) – napon između odvoda i izvora. Ovo je obično napon napajanja za vaš krug. Prilikom odabira tranzistora uvijek morate imati na umu marginu od 20%.
ISKAZNICA(Continuous Drain Current) – struja odvoda ili kontinuirana struja odvoda. Uvijek naznačeno pri konstantnom naponu izlaz-izvor (na primjer, V GS =10 V). Tehnička tablica obično označava najveću moguću struju.
RDS (uključen)(Static Drain-to-Source On-Resistance) – otpor odvoda prema izvoru otvorenog kanala. Kako se temperatura kristala povećava, otpor otvorenog kanala raste. To je lako vidjeti na grafikonu preuzetom iz podatkovne tablice jednog od HEXFET tranzistora velike snage. Što je manji otpor na kanalu (R DS(on)), to je mosfet bolji. Manje se zagrijava.
P D(Power Dissipation) – snaga tranzistora u vatima. Na drugi način, ovaj parametar se također naziva snaga disipacije. U podatkovnoj tablici za određeni proizvod, vrijednost ovaj parametar naznačeno za određenu temperaturu kristala.
VGS(Gate-to-Source Voltage) – napon zasićenja od vrata do izvora. To je napon iznad kojeg struja kroz kanal ne raste. U biti, ovo je maksimalni napon između vrata i izvora.
V GS(th)(Gate Threshold Voltage) – napon praga za uključivanje tranzistora. To je napon pri kojem se vodljivi kanal otvara i počinje propuštati struju između terminala izvora i odvoda. Ako se napon manji od V GS(th) primijeni između priključaka vrata i izvora, tranzistor će se isključiti.
Graf pokazuje kako napon praga V GS(th) opada s porastom temperature kristala tranzistora. Na temperaturi od 175 0 C iznosi oko 1 volt, a na temperaturi od 0 0 C oko 2,4 volta. Stoga podatkovna tablica obično označava minimum ( min.) i maksimalno ( max.) napon praga.
Razmotrimo glavne parametre snažnog HEXFET tranzistora s efektom polja koristeći primjer IRLZ44ZS tvrtke International Rectifier. Unatoč svojim impresivnim performansama, ima kompaktno tijelo D 2 PAK za površinsku montažu. Pogledajmo podatkovnu tablicu i procijenimo parametre ovog proizvoda.
Ograničenje napona odvod-izvor (V DSS): 55 Volti.
Maksimalna struja odvoda (I D): 51 Amper.
Ograničenje napona izlaz-izvor (V GS): 16 volti.
Otpor odvod-izvor otvorenog kanala (R DS(on)): 13,5 mOhm.
Maksimalna snaga (P D): 80 Watt.
Otpor otvorenog kanala IRLZ44ZS je samo 13,5 miliohma (0,0135 ohma)!
Pogledajmo "komad" iz tablice u kojoj su navedeni maksimalni parametri.
Jasno je vidljivo kako pri konstantnom naponu gejta, ali s porastom temperature, struja opada (od 51A (pri t=25 0 C) na 36A (pri t=100 0 C)). Snaga pri temperaturi kućišta od 25 0 C jednaka je 80 W. Također su naznačeni neki parametri u pulsnom načinu rada.
MOSFET tranzistori imaju veliku brzinu, ali imaju jedan značajan nedostatak - veliki kapacitet vrata. U dokumentima je ulazni kapacitet vrata označen kao C br (Ulazni kapacitet).
Na što utječe kapacitivnost vrata? To uvelike utječe na određena svojstva tranzistora s efektom polja. Budući da je ulazni kapacitet prilično velik i može doseći desetke pikofarada, uporaba tranzistora s efektom polja u krugovima visoka frekvencija ograničeno.
Važne značajke MOSFET tranzistora.
Vrlo je važno kada radite s tranzistorima s efektom polja, posebno onima s izoliranim vratima, zapamtiti da su oni "smrtonosni" boji se statičkog elektriciteta. Možete ih zalemiti u krug samo tako da prvo kratko spojite vodove tankom žicom.
Prilikom skladištenja bolje je kratko spojiti sve izvode MOS tranzistora običnom aluminijskom folijom. To će smanjiti rizik od oštećenja vrata od statičkog elektriciteta. Prilikom postavljanja na isprintana matična ploča Bolje je koristiti stanicu za lemljenje nego obično električno lemilo.
Činjenica je da obično električno lemilo nema zaštitu od statičkog elektriciteta i nije "izolirano" od mreže kroz transformator. Njegov bakreni vrh uvijek sadrži elektromagnetske smetnje iz električne mreže.
Svaki skok napona u električnoj mreži može oštetiti lemljeni element. Stoga, kada lemimo tranzistor s efektom polja u strujni krug električnim lemilom, riskiramo oštećenje MOSFET tranzistora.
SNAŽNI UVEZENI TRANZISTORI POLJA
| Marka | Napon, V | Prijelazni otpor, Ohm | Struja odvoda, A | Snaga, W | Okvir | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
| STH60N0SFI | 50 | 0,023 | 40,0 | 65 | ISOWATT218 | ||
| STVHD90FI | 50 | 0,023 | 30,0 | 40 | ISOWATT220 | ||
| STVHD90 | 50 | 0,023 | 52,0 | 125 | TO-220 | ||
| STH60N05 | 50 | 0,023 | 60,0 | 150 | TO-218 | ||
| IRFZ40 | 50 | 0,028 | 35.0 | 125 | TO-220 | ||
| BUZ15 | 50 | 0.03 | 45,0 | 125 | TO-3 | ||
| SGSP592 | 50 | 0,033 | 40,0 | 150 | TO-3 | ||
| SGSP492 | 50 | 0.033 | 40,0 | 150 | TO-218 | ||
| IRFZ42FI | 50 | 0,035 | 24,0 | 40 | ISOWATT220 | ||
| IRFZ42 | 50 | 0,035 | 35,0 | 125 | TO-220 | ||
| BUZ11FI | 50 | 0,04 | 20,0 | 35 | ISOWATT220 | ||
| BUZ11 | 50 | 0,04 | 30,0 | 75 | TO-220 | ||
| BUZ14 | 50 | 0,04 | 39,0 | 125 | TO-3 | ||
| BUZ11A | 50 | 0,06 | 25,0 | 75 | TO-220 | ||
| SGSP382 | 50 | 0.06 | 28,0 | 100 | TO-220 | ||
| SGSP482 | 50 | 0.06 | 30.0 | 125 | TO-218 | ||
| BUZ10 | 50 | 0.08 | 20.0 | 70 | TO-220 | ||
| BUZ71FI | 50 | 0,10 | 12,0 | 30 | ISOWATT220 | ||
| IRF20FI | 50 | 0,10 | 12,5 | 30 | ISOWATT220 | ||
| BUZ71 | 50 | 6,10 | 14,0 | 40 | TO-220 | ||
| IRFZ20 | 50 | 0,10 | 15.0 | 40 | TO-220 | ||
| BUZ71AFI | 50 | 0,12 | 11,0 | 30 | ISOWATT220 | ||
| IRFZ22FI | 50 | 0,12 | 12,0 | 30 | ISOWATT220 | ||
| BUZ71A | 50 | 0,12 | 13,0 | 40 | TO-220 | ||
| IRFZ22 | 50 | 0,12 | 14,0 | 40 | TO-220 | ||
| BUZ10A | 50 | 0,12 | 17,0 | 75 | TO-220 | ||
| SGSP322 | 50 | 0,13 | 16,0 | 75 | TO-220 | ||
| SGSP358 | 50 | 0.30 | 7,0 | 50 | TO-220 | ||
| MTH40N06FI | 60 | 0,028 | 26,0 | 65 | ISOWATT218 | ||
| MTH40N06 | 60 | 0,028 | 40,0 | 150 | TO-218 | ||
| SGSP591 | 60 | 0,033 | 40,0 | 150 | TO-3 | ||
| SGSP491 | 60 | 0,033 | 40,0 | 150 | TO-218 | ||
| BUZ11S2FI | 60 | 0,04 | 20,0 | 35 | ISOWATT220 | ||
| BUZ11S2 | 60 | 0,04 | 30,0 | 75 | TO-220 | ||
| IRFP151FI | 60 | 0,055 | 26,0 | 65 | ISOWATT218 | ||
| IRF151 | 60 | 0.055 | 40,0 | 150 | TO-3 | ||
| IRFP151 | 60 | 0.055 | 40,0 | 150 | TO-218 | ||
| SGSP381 | 60 | 0,06 | 28,0 | 100 | TO-220 | ||
| SGSP481 | 60 | 0.06 | 30.0 | 125 | TO-218 | ||
| IRFP153FI | 60 | 0,08 | 21,0 | 65 | ISOWATT218 | ||
| IRF153 | 60 | 0,08 | 33,0 | 150 | TO-3 | ||
| IRFP153 | 60 | 0,08 | 34.0 | 150 | TO-218 | ||
| SGSP321 | 60 | 0,13 | 16,0 | 75 | TO-220 | ||
| MTP3055EFI | 60 | 0,15 | 10,0 | 30 | ISOWATT220 | ||
| MTP3055E | 60 | 0,15 | 12.0 | 40 | TO-220 | ||
| IRF521FI | 80 | 0,27 | 7,0 | 30 | ISOWATT220 | ||
| IRF521 | 80 | 0.27 | 9,2 | 60 | TO-220 | ||
| IRF523FI | 80 | 036 | 6,0 | 30 | ISOWATT220 | ||
| IRF523 | 80 | 0.36 | 8,0 | 60 | TO-220 | ||
| SGSP472 | 80 | 0,05 | 35.0 | 150 | TO-218 | ||
| IRF541 | 80 | 0,077 | 15,0 | 40 | ISOWATT220 | ||
| IRF141 | 80 | 0.077 | 28,0 | 125 | TO-3 | ||
| IRF541 | 80 | 0.077 | 28,0 | 125 | TO-220 | ||
| IRF543F1 | 80 | 0,10 | 14,0 | 40 | SOWATT220 | ||
| SGSP362 | 80 | 0,10 | 22.0 | 100 | TO-220 | ||
| IRF143 | 80 | 0,10 | 25,0 | 125 | TO-3 | ||
| SGSP462 | 80 | 0.10 | 25,0 | 125 | TO-218 | ||
| IRF543 | 80 | 0,10 | 25.0 | 125 | O-220 | ||
| IRF531FI | 80 | 0.16 | 9,0 | 35 | SOWATT220 | ||
| IRF531 | 80 | 0.16 | 14,0 | 79 | O-220 | ||
| IRF533FI | 80 | 0,23 | 8,0 | 35 | ISOWATT220 | ||
| IRF533 | 80 | 0,23 | 12.0 | 79 | TO-220 | ||
| IRF511 | 80 | 0,54 | 5.6 | 43 | TO-220 | ||
| IRF513 | 80 | 0,74 | 4,9 | 43 | TO-220 | ||
| IRFP150FI | 100 | 0,055 | 26,0 | 65 | ISOWATT218 | ||
| IRF150 | 100 | 0,055 | 40,0 | 150 | TO-3 | ||
| IRFP150 | 100 | 0,055 | 40,0 | 150 | TO-218 | ||
| BUZ24 | 100 | 0,6 | 32,0 | 125 | TO-3 | ||
| IRF540FI | 100 | 0,077 | 15,0 | 40 | ISOWATT220 | ||
| IRF140 | 100 | 0,077 | 28,0 | 125 | TO-3 | ||
| IRF540 | 100 | 0,077 | 28,0 | 125 | TO-220 | ||
| SGSP471 | 100 | 0,075 | 30,0 | 150 | TO-218 | ||
| IRFP152FI | 100 | 0,08 | 21,0 | 65 | ISOWATT218 | ||
| IRF152 | 100 | 0,08 | 33,0 | 150 | TO-3 | ||
| IRFP152 | 100 | 0,08 | 34.0 | 150 | TO-218 | ||
| IRF542FI | 100 | 0,10 | 14,0 | 40 | ISOWATT220 | ||
| BUZ21 | 100 | 0,10 | 19.0 | 75 | TO-220 | ||
| BUZ25 | 100 | 0,10 | 19.0 | 78 | TO-3 | ||
| IRF142 | 100 | 0,10 | 25,0 | 125 | TO-3 | ||
| IRF542 | 100" | 0,10 | 25,0 | 125 | TO-220 | ||
| SGSP361 | 100 | 0,15 | 18,0 | 100 | TO-220 | ||
| SGSP461 | 100 | 0,15 | 20.0 | 125 | TO-218 | ||
| IRF530FI | 100 | 0,16 | 9,0 | 35 | ISOWATT220 | ||
| IRF530 | 100 | 0,16 | 14.0 | 79 | TO-220 | ||
| BUZ20 | 100 | 0,20 | 12.0 | 75 | TO-220 | ||
| IRF532FI | 100 | 0.23 | 8.0 | 35 | ISOWATT220 | ||
| IRF532 | 100 | 0,23 | 12,0 | 79 | TO-220 | ||
| BUZ72A | 100 | 0,25 | 9,0 | 40 | TO-220 | ||
| IRF520FI | 100 | 0.27 | 7,0 | 30 | ISOWATT220 | ||
| IRF520 | 100 | 0,27 | 9,2 | 60 | TO-220 | ||
| SGSP311 | 100 | 0,30 | 11.0 | 75 | TO-220 | ||
| IRF522FI | 100 | 0,36 | 6.0 | 30 | ISOWATT220 | ||
| IRF522 | 100 | 0,36 | 8,0 | 60 | TO-220 | ||
| IRF510 | 100 | 0,54 | 5,6 | 43 | TO-220 | ||
| SGSP351 | 100 | 0,60 | 6,0 | 50 | TO-220 | ||
| IRF512 | 100 | 0,74 | 4,9 | 43 | TO-220 | ||
| SGSP301 | 100 | 1,40 | 2,5 | 18 | TO-220 | ||
| IRF621FI | 160 | 0,80 | 4.0 | 30 | ISOWATT220 | ||
| IRF621 | 150 | 0,80 | 5,0 | 40 | TO-220 | ||
| IRF623FI | 150 | 1,20 | 3,5 | 30 | ISOWATT220 | ||
| IRF623 | 150 | 1.20 | 4.0 | 40 | TO-220 | ||
| STH33N20FI | 200 | 0.085 | 20.0 | 70 | ISOWATT220 | ||
| SGSP577 | 200 | 0,17 | 20,0 | 150 | TO-3 | ||
| SGSP477 | 200 | 0,17 | 20,0 | 150 | TO-218 | ||
| 8UZ34 | 200 | 0,20 | 19,0 | 150 | TO-3 | ||
| SGSP367 | 200 | 0,33 | 12,0 | 100 | TO-220 | ||
| BUZ32 | 200 | 0,40 | 9,5 | 75 | TO-220 | ||
| SGSP317 | 200 | 0,75 | 6,0 | 75 | TO-220 | ||
| IRF620FI | 200 | 0,80 | 4,0 | 30 | ISOWATT220 | ||
| IRF620 | 200 | 0,80 | 5,0 | 40 | TO220 | ||
| IRF622FI | 200 | 1.20 | 3,5 | 30 | ISOWATT220 | ||
| IRF622 | 200 | 1.20 | 4,0 | 40 | TO-220 | ||
| IRF741FI | 350 | 0.55 | 5,5 | 40 | ISOWATT220 | ||
| IRF741 | 350 | 0,55 | 10,0 | 125 | TO-220 | ||
| IRF743 | 350 | 0.80 | 8,3 | 125 | TO-220 | ||
| IRF731FI | 350 | 1,00 | 3,5 | 35 | ISOWATT220 | ||
| IRF731 | 350 | 1,00 | 5,5 | 75 | TO-220 | ||
| IRF733FI | 350 | 1,50 | 3,0 | 35 | ISOWATT220 | ||
| IRF733 | 350 | 1,50 | 4.5 | 75 | TO-220 | ||
| IRF721FI | 350 | 1,80 | 2.5 | 30 | ISOWATT220 | ||
| IRF721 | 350 | 1,80 | 3.3 | 50 | TO-220 | ||
| IRF723FI | 350 | 2,50 | 2,0 | 30 | ISOWATT220 | ||
| IRF723 | 350 | 2,50 | 2,8 | 50 | TO-220 | ||
| IRFP350FI | 400 | 0,30 | 10,0 | 70 | ISOWATT218 | ||
| IRF350 | 400 | 0,30 | 15,0 | 150 | TO-3 | ||
| IRFP350 | 400 | 0,30 | 16,0 | 180 | TO-218 | ||
| IRF740FI | 400 | 0,55 | 5,5 | 40 | ISOWATT220 | ||
| IRF740 | 400 | 0,55 | 10,0 | 125 | TO-220 | ||
| SGSP475 | 400 | 0,55 | 10,0 | 150 | TO-218 | ||
| IRF742FI | 400 | 0,80 | 4,5 | 40 | ISOWATT220 | ||
| IRF742 | 400 | 0,80 | 8,3 | 125 | TO-220 | ||
| IRF730FI | 400 | 1,00 | 3,5 | 35 | ISOWATT220 | ||
| BUZ60 | 400 | 1,00 | 5,5 | 75 | TO-220 | ||
| IRF730 | 400 | 1,00 | 5,5 | 75 | TO-220 | ||
| IRF732FI | 400 | 1,50 | 3,0 | 35 | ISOWATT220 | ||
| BUZ60B | 400 | 1,50 | 4,5 | 75 | TO-220 | ||
| IRF732 | 400 | 1,50 | 4,5 | 75 | TO-220 | ||
| IRF720FI | 400 | 1,80 | 2,5 | 30 | ISOWATT220 | ||
| BUZ76 | 400 | 1,80 | 3,0 | 40 | TO-220 | ||
| IRF720 | 400 | 1,80 | 3,3 | 50 | TO-220 | ||
| IRF722FI | 400 | 2,50 | 2,0 | 30 | ISOWATT220 | ||
| BUZ76A | 400 | 2,50 | 2,6 | 40 | TO-220 | ||
| IRF722 | 400 | 2,50 | 2,8 | 50 | TO-220 | ||
| SGSP341 | 400 | 20,0 | 0,6 | 18 | TO-220 | ||
| IRFP451FI | 450 | 0,40 | 9,0 | 70 | ISOWATT218 | ||
| IRF451 | 450 | 0,40 | 13,0 | 150 | TO-3 | ||
| IRFP451 | 450 | 0,40 | 14,0 | 180 | TO-218 | ||
| IRFP453FI | 450 | 0,50 | 8,0 | 70 | ISOWATT218 | ||
| IRF453 | 450 | 0,50 | 11,0 | 150 | TO-3 | ||
| IRFP453 | 450 | 0,50 | 12,0 | 180 | TO-218 | ||
| SGSP474 | 450 | 0,70 | 9,0 | 150 | TO-218 | ||
| IRF841FI | 450 | 0,85 | 4,5 | 40 | ISOWATT220 | ||
| IF841 | 450 | 0.85 | 8,0 | 125 | TO-220 | ||
| IRFP441FI | 450 | 0,85 | 5,5 | 60 | ISOWATT218 | ||
| IRF843FI | 450 | 1,10 | 4,0 | 40 | ISOWATT220 | ||
| IRF843 | 450 | 1,10 | 7,0 | 125 | TO-220 | ||
| IRF831FI | 450 | 1,50 | 3,0 | 35 | ISOWATT220 | ||
| IRF831 | 450 | 1,50 | 4,5 | 75 | TO-220 | ||
| SGSP364 | 450 | 1,50 | 5,0 | 100 | TO-220 | ||
| IRF833FI | 450 | 2,00 | 2,5 | 35 | ISOWATT220 | ||
| IRF833 | 450 | 2,00 | 4,0 | 75 | T0220 | ||
| IRF821FI | 450 | 3,00 | 2,0 | 30 | ISOWATT220 | ||
| IRF821 | 450 | 3,00 | 2,5 | 50 | TO-220 | ||
| SGSP330 | 450 | 3,00 | 3,0 | 75 | TO-220 | ||
| IRF823FI | 450 | 4,00 | 1.5 | 30 | ISOWATT220 | ||
| IRF823 | 450 | 4,00 | 2,2 | 50 | TO-220 | ||
| IRFP450FI | 500 | 0,40 | 9,0 | 70 | ISOWATT218 | ||
| IRF450 | 500 | 0,40 | 13,0 | 150 | TO-3 | ||
| IRFP450 | 500 | 0,40 | 14,0 | 180 | TO-218 | ||
| IRFP452FI | 500 | 0,50 | 8,0 | 70 | ISOWATT218 | ||
| IRF452 | 500 | 0,50 | 11,0 | 150 | TO-3 | ||
| IRFP4S2 | 500 | 0,50 | 12,0 | 180 | TO-218 | ||
| BUZ353 | 500 | 0,60 | 9,5 | 125 | TO-218 | ||
| BUZ45 | 500 | 0,60 | 9,6 | 125 | TO-3 | ||
| SGSP579 | 500 | 0,70 | 9,0 | 150 | TO-3 | ||
| SGSP479 | 500 | 0,70 | 9.0 | 150 | TO-218 | ||
| BU2354 | 500 | 0,80 | 8,0 | 125 | TO-218 | ||
| BUZ45A | 500 | 0,80 | 8,3 | 125 | TO-3 | ||
| IRF840FI | 500 | 0,85 | 4,5 | 40 | ISOWATT220 | ||
| IRF840 | 500 | 0,85 | 8,0 | 125 | TO-220 | ||
| IRFP440FI | 500 | 0,85 | 5,5 | 60 | ISOWATT218 | ||
| IRF842FI | 500 | 1,10 | 4,0 | 40 | ISOWATT220 | ||
| IRF842 | 500 | 1.10 | 7,0 | 125 | TO-220 | ||
| IRF830FI | 500 | 1,50 | 3,0 | 35 | ISOWATT220 | ||
| BUZ41A | 500 | 1,50 | 4,5 | 75 | TO-220 | ||
| IRF830 | 500 | 1,50 | 4,5 | 75 | TO-220 | ||
| SGSP369 | 500 | 1,50 | 5,0 | 100 | TO-220 | ||
| IRF832FI | 500 | 2,00 | 2,5 | 35 | ISOWATT220 | ||
| BUZ42 | 500 | 2,00 | 4,0 | 75 | TO-220 | ||
| IRF832 | 500 | 2,00 | 4,0 | 75 | TO-220 | ||
| IRF820FI | 500 | 3,00 | 2,0 | 30 | ISOWATT220 | ||
| BUZ74 | 500 | 3,00 | 2,4 | 40 | TO-220 | ||
| IRF820 | 500 | 3,00 | 2,5 | 50 | TO-220 | ||
| SGSP319 | 500 | 3,80 | 2,8 | 75 | TO-220 | ||
| IRF322FI | 500 | 4,00 | 1,5 | 30 | ISOWATT220 | ||
| BUZ74A | 500 | 4,00 | 2,0 | 40 | TO-220 | ||
| IRF822 | 500 | 4,00 | 2,2 | 50 | TO-220 | ||
| SGSP368 | 550 | 2,50 | 5,0 | 100 | TO-220 | ||
| MTH6N60FI | 600 | 1,20 | 3.5 | 40 | ISOWATT218 | ||
| MTP6N60FI | 600 | 1,20 | 6,0 | 125 | ISOWATT220 | ||
| MTP3N60FI | 600 | .2,50 | 2,5 | 35 | I30WATT220 | ||
| MTP3N60 | 600 | 2,50 | 3,0 | 75 | TO-220 | ||
| STH9N80FI | 800 | 1,00 . | 5,6 | 70 | ISOWATT218 | ||
| STH9N80 | 800 | 1,00 | 9,0 | 180 | TO-218 | ||
| STH8N80FI | 800 | 1,20 | 5,0 | 70 | ISOWATT218 | ||
| STH8N80 | 800 | 1,20 | 8.0 | 180 | TO-218 | ||
| STHV82FI | 800 | 2,00 | 3,5 | 65 | ISOWATT218 | ||
| STHV82 | 800 | 2,00 | 5,5 | 125 | TO-218 | ||
| BUZ80AFI | 800 | 3,00 | 2,4 | 40 | ISOWATT220 | ||
| BUZ80A | 800 | 3,00 | 3,8 | 100 | TO-220 | ||
| BUZ80FI | 800 | 4,00 | 2,0 | 35 | ISOWATT220 | ||
| BUZ80 | 800 | 4,00 | 2,6 | 75 | TO-220 | ||
| STH6N100FI | 1000 | 2,00 | 3,7 | 70 | ISOWATT218 | ||
| STH6N100 | 1000 | 2,00 | 6,0 | 180 | TO-218 | ||
| STHV102FI | 1000 | 3,50 | 3,0 | 65 | ISOWATT218 | ||
| STHV102 | 1000 | 3,50 | 4,2 | 125 | TO-218 | ||
| SGS100MA010D1 | 100 | 0,014 | 50 | 120 | TO-240 | ||
| SGS150MA010D1 | 100 | 0,009 | 75 | 150 | TO-240 | ||
| SGS30MA050D1 | 500 | 0,20 | 15 | 30 | TO-240 | ||
| SGS35MA050D1 | 500 | 0,16 | 17,5 | 35 | TO-240 | ||
| TSD200N05V | 50 | 0,006 | 200 | 600 | Izotop | ||
| TSD4M150V | 100 | 0,014 | 70 | 135 | Izotop | ||
| TSD4M251V | 150 | 0,021 | 70 | 110 | Izotop | ||
| TSD4M250V | 200 | 0,021 | 60 | 110 | Izotop | ||
| TSD4M351V | 350 | 0,075 | 30 | 50 | Izotop | ||
| TSD4M350V | 400 | 0,075 | 30 | 50 | Izotop | ||
| TSD4M451V | 450 | 0,1 | 28 | 45 | Izotop | ||
| TSD2M450V | 500 | 0,2 | 26 | 100 | Izotop | ||
| TSD4M450V | 500 | 0,1 | 28 | 45 | Izotop | ||
| TSD22N80V | 800 | 0,4 | 22 | 77 | Izotop | ||
| TSD5MG40V | 1000 | 0,7 | 9 | 17 | Izotop |
Upotrebljivost tranzistora s efektom polja može se provjeriti multimetrom u načinu rada P-N ispitivanje diodni prijelazi. Vrijednost otpora koju pokazuje multimetar na ovoj granici brojčano je jednaka prednjem naponu pri P-N spoj u milivoltima. Radni tranzistor trebao bi imati beskonačni otpor između svih njegovih priključaka. No, neki moderni tranzistori s efektom polja velike snage imaju ugrađenu diodu između odvoda i sorsa, pa se događa da se kanal odvod-sors pri ispitivanju ponaša kao obična dioda. Crnom (negativnom) sondom dodirnite odvod (D), a crvenom (pozitivnom) sondom izvor (S). Multimetar pokazuje prednji pad napona na internoj diodi (500 - 800 mV). Kod obrnute pristranosti, multimetar bi trebao pokazati beskonačni otpor, tranzistor je zatvoren. Zatim, bez uklanjanja crne sonde, dodirnite crvenu sondu na vrata (G) i ponovno je vratite na izvor (S). Multimetar pokazuje 0 mV, a s bilo kojim polaritetom primijenjenog napona, tranzistor s efektom polja otvorio se dodirom. Ako sada dodirnete vrata (G) crnom sondom, bez otpuštanja crvene sonde, i vratite je u odvod (D), tranzistor s efektom polja će se zatvoriti i multimetar će ponovno pokazati pad napona na diodi. Ovo vrijedi za većinu N-kanalnih FET-ova.
U tehnologiji i radioamaterskoj praksi često se koriste tranzistori s efektom polja. Takvi se uređaji razlikuju od konvencionalnih bipolarnih tranzistora po tome što u njima izlazni signal kontrolira upravljačko električno polje. Posebno se često koriste tranzistori s efektom polja s izoliranim vratima.
Engleska oznaka za takve tranzistore je MOSFET, što znači "metal-oksidni poluvodički tranzistor kontroliran poljem". U domaćoj literaturi ovi se uređaji često nazivaju MOS ili MOS tranzistori. Ovisno o tehnologiji izrade, takvi tranzistori mogu biti n- ili p-kanalni.
Tranzistor n-kanalnog tipa sastoji se od silicijske podloge s p-vodljivošću, n-područja dobivenih dodavanjem nečistoća u podlogu i dielektrika koji izolira vrata od kanala koji se nalazi između n-područja. Pinovi (izvor i odvod) povezani su s n-područjima. Pod utjecajem izvora struje struja može teći od izvora do odvoda kroz tranzistor. Veličinu te struje kontrolira izolirana vrata uređaja.
Pri radu s tranzistorima s efektom polja potrebno je uzeti u obzir njihovu osjetljivost na učinke električnog polja. Zbog toga se moraju skladištiti sa stezaljkama kratko spojenim folijom, a prije lemljenja stezaljke je potrebno kratko spojiti žicom. Tranzistori s efektom polja moraju se lemiti pomoću stanice za lemljenje, koja pruža zaštitu od statičkog elektriciteta.
Prije nego počnete provjeravati ispravnost tranzistora s efektom polja, morate odrediti njegov pinout. Često se na uvezenom uređaju primjenjuju oznake koje identificiraju odgovarajuće terminale tranzistora.
Slovo G označava vrata uređaja, slovo S izvor, a slovo D odvod.
Ako na uređaju nema pinouta, morate ga potražiti u dokumentaciji za ovaj uređaj.
Krug za provjeru n-kanalnog tranzistora s efektom polja multimetrom
Prije provjere ispravnosti tranzistora s efektom polja, potrebno je uzeti u obzir da u modernim MOSFET radio komponentama postoji dodatna dioda između odvoda i izvora. Ovaj element obično je prisutan na dijagramu uređaja. Njegov polaritet ovisi o vrsti tranzistora.
Opća pravila odnosno kažu započeti postupak utvrđivanjem rada samog mjernog uređaja. Uvjerivši se da radi besprijekorno, kreće se u daljnja mjerenja.
Zaključci:
- MOSFET tranzistori s efektom polja naširoko se koriste u tehnologiji i radioamaterskoj praksi.
- Učinkovitost takvih tranzistora može se provjeriti pomoću multimetra, slijedeći određenu metodu.
- Ispitivanje p-kanalnog tranzistora s efektom polja multimetrom provodi se na isti način kao i n-kanalnog tranzistora, osim što polaritet vodova multimetra treba biti obrnut.
Video o tome kako testirati tranzistor s efektom polja
Tranzistor je poluvodička elektronička komponenta. Upućujemo na to aktivni elementi sklopove jer omogućuje (nelinearnu) pretvorbu električnih signala.
Polje ili MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) - tranzistor s efektom polja sa strukturom metal-oksid-poluvodič. Stoga se često naziva i jednostavno MOS tranzistor.
Tranzistori proizvedeni ovom tehnologijom sastoje se od tri sloja:
- Prvi sloj je pločica izrezana iz homogenog kristala silicija ili silicija dopiranog germanijem.
- Drugi sloj po redu je raspršivanje vrlo tankog sloja dielektrika (izolatora) od silicijevog dioksida ili metalnog oksida (aluminijev ili cirkonijev oksid). Debljina ovog sloja je, ovisno o tehnologiji, oko 10 nm, a in najbolja opcija debljina ovog sloja može biti oko 1,2 nm. Za usporedbu: 5 atoma silicija koji se nalaze blizu jedan drugom čine debljinu blizu 1,2 nm.
- Treći sloj je sloj koji se sastoji od visoko vodljivog metala. U tu svrhu najčešće se koristi zlato.
Dizajn takvog tranzistora shematski je prikazan u nastavku:
Treba napomenuti da tranzistori s efektom polja postoje u dvije vrste: N-tip i P-tip, otprilike kao i bipolarni tranzistori koji se proizvode u PNP i NPN varijantama.
Među tranzistorima s efektom polja, N-tip je mnogo češći. Osim toga, postoje tranzistori s efektom polja:
- s osiromašenim kanalom, odnosno onima koji prolaze slabu struju kroz sebe u odsutnosti napona na vratima, a da bi ga potpuno blokirali, potrebno je primijeniti obrnuti prednapon od nekoliko volti na vrata;
- s obogaćenim kanalom - ovo je vrsta tranzistora s efektom polja koji, u nedostatku napona na vratima, ne provodi struju, već je provodi samo kada napon primijenjen na vrata prelazi napon izvora.
Velika prednost FET-ova je što su kontrolirani naponom, za razliku od bipolarnih tranzistora, koji su kontrolirani strujom.
Lakše je razumjeti princip njihovog rada tranzistora s efektom polja na primjeru hidrauličke dizalice.
Za kontrolu protoka visokotlačne tekućine u velikoj cijevi potreban je mali napor za otvaranje ili zatvaranje ventila. Drugim riječima, s malom količinom rada dobivamo veliki učinak. Mala sila koju primjenjujemo na ručku slavine kontrolira puno veću silu vode koja pritišće ventil.
Zahvaljujući ovom svojstvu tranzistora s efektom polja možemo kontrolirati struje i napone koji su puno veći od onih koje nam daje npr. mikrokontroler.
Kao što je ranije navedeno, konvencionalni MOSFET, u pravilu, ne provodi struju na putu izvor-odvod. Da bi se takav tranzistor prebacio u vodljivo stanje, potrebno je primijeniti napon između sorsa i gejta kao što je prikazano na slici ispod.
Sljedeća slika prikazuje strujno-naponsku karakteristiku tranzistora IRF540.
Grafikon pokazuje da tranzistor počinje provoditi kada se napon između gejta i izvora približi 4V. Međutim, za potpuno otvaranje potrebno je gotovo 7 volti. To je puno više nego što mikrokontroler može ispisati.
U nekim slučajevima može biti dovoljna struja od 15 mA i napon od 5 V. Ali što ako je premalo? Postoje dva izlaza.
- Možete koristiti posebne MOSFET-ove sa smanjenim naponom izlaza-izvora, na primjer, BUZ10L.
- Alternativno, možete koristiti dodatno pojačalo za povećanje upravljačkog napona.
Bez obzira na područje primjene, svaki tranzistor s efektom polja ima nekoliko ključnih parametara, i to:
- Dopušteni napon odvod-izvor: UDSmax
- Maksimalna struja odvoda: IDmax
- Napon praga otvaranja: UGSth
- Otpor kanala uključenog stanja: RDSon
U mnogim slučajevima RDSon je ključni parametar, jer nam neizravno ukazuje na gubitak snage, što je krajnje nepoželjno.
Na primjer, uzmimo tranzistor u kućištu TO-220 s otporom od RDSon = 0,05 Ohm i strujom od 4A koja teče kroz ovaj tranzistor.
Izračunajmo gubitke snage:
- UDS=0,05Ohm x 4A=0,2V
- P=0,2V x 4A=0,8W
Gubitak snage koji tranzistor u kućištu TO-220 može raspršiti iznosi nešto više od 1 W, tako da u ovom slučaju možete bez radijatora. Međutim, već za struju od 10A gubici će biti 5W, tako da nema načina bez radijatora.
Stoga, što je manji RDSon, to bolje. Stoga, pri odabiru MOSFET tranzistora za određenu primjenu, ovaj parametar uvijek treba uzeti u obzir.
U praksi, s povećanjem dopušteni napon UDSmax povećava otpor izvor-odvod. Iz tog razloga ne bi se trebali odabrati tranzistori s UDSmax većim od potrebnog.
MOP (na buržoaskom MOSFET) označava Metal-Oxide-Semiconductor, iz ove kratice struktura ovog tranzistora postaje jasna.
Ako je na prstima, onda ima poluvodički kanal koji služi kao jedna ploča kondenzatora, a druga ploča je metalna elektroda koja se nalazi kroz tanki sloj silicijevog oksida, koji je dielektrik. Kada se na gejt stavi napon, ovaj kondenzator se puni, a električno polje gejta povlači naboje u kanal, zbog čega se u kanalu pojavljuju mobilni naboji koji mogu formirati električnu struju i otpor odvod-izvor pada oštro. Što je veći napon, to je više naboja i niži otpor, kao rezultat toga, otpor može pasti na male vrijednosti - stotinke ohma, a ako dodatno podignete napon, dolazi do kvara oksidnog sloja i Khan tranzistora dogodit će se.
Prednost takvog tranzistora, u usporedbi s bipolarnim, je očita - napon se mora primijeniti na vrata, ali budući da je dielektrik, struja će biti nula, što znači potrebnu snaga za upravljanje ovim tranzistorom bit će oskudna, zapravo, troši samo u trenutku prebacivanja, kada se kondenzator puni i prazni.
Nedostatak proizlazi iz njegovog kapacitivnog svojstva - prisutnost kapacitivnosti na vratima zahtijeva veliku struju punjenja pri otvaranju. U teoriji, jednako beskonačnosti u beskonačno malim vremenskim razdobljima. A ako je struja ograničena otpornikom, tada će se kondenzator sporo puniti - nema bijega od vremenske konstante RC kruga.
MOS tranzistori su P i N kanal. Imaju isti princip, jedina razlika je polaritet nositelja struje u kanalu. Sukladno tome, u različitim smjerovima upravljačkog napona i uključivanja u krug. Vrlo često se tranzistori izrađuju u obliku komplementarnih parova. Odnosno, postoje dva modela s potpuno istim karakteristikama, ali je jedan od njih N kanal, a drugi je P kanal. Njihove oznake se u pravilu razlikuju za jednu znamenku.
 |
Moje najpopularnije OTRTI tranzistori su IRF630(n kanal) i IRF9630(p kanal) svojedobno sam ih napravio desetak od svake vrste. Posjeduje ne baš veliko tijelo TO-92 ovaj tranzistor može provući kroz sebe do 9A. Njegov otvoreni otpor je samo 0,35 Ohma.
Međutim, to je prilično stari tranzistor, sad ima cooler stvari npr IRF7314, sposoban nositi isti 9A, ali istovremeno stane u SO8 kućište - veličine kvadrata za prijenosno računalo.
Jedan od problema s pristajanjem MOSFET tranzistor i mikrokontroler (ili digitalni sklop) je da, kako bi se potpuno otvorio do potpunog zasićenja, ovaj tranzistor treba pokrenuti prilično više napona na vrata. Obično je to oko 10 volti, a MK može isporučiti najviše 5.
Postoje tri opcije:
Ali općenito je ispravnije instalirati upravljački program, jer osim glavnih funkcija generiranja upravljačkih signala, također pruža strujnu zaštitu, zaštitu od kvara, prenapona, kao dodatnu bauble, optimizira brzinu otvaranja do maksimuma, općenito, ne troši svoju struju uzalud. Odabir tranzistora također nije jako težak, pogotovo ako se ne trudite s ograničavajućim načinima rada. Prije svega, trebala bi vas brinuti vrijednost struje odvoda - I Drain ili ISKAZNICA odabirete tranzistor na temelju maksimalne struje za vaše opterećenje, po mogućnosti s marginom od 10 posto. Sljedeći važan parametar za vas je VGS- Napon zasićenja Source-Gate ili, jednostavnije, upravljački napon. Ponekad je napisano, ali češće morate pogledati grafikone. Tražimo graf ovisnosti izlazne karakteristike ISKAZNICA iz VDS na različite vrijednosti VGS. A ti smisli kakav ćeš režim imati.
Na primjer, morate napajati motor na 12 volti, sa strujom od 8A. Zeznuo si driver i imaš samo kontrolni signal od 5 volti. Prvo što mi je palo na pamet nakon ovog članka je IRF630. Struja je prikladna s marginom od 9 A naspram potrebnih 8. Ali pogledajmo izlaznu karakteristiku:
Ako ćete koristiti PWM na ovom prekidaču, tada se trebate raspitati o vremenu otvaranja i zatvaranja tranzistora, odabrati ono najveće i u odnosu na vrijeme izračunati maksimalnu frekvenciju za koju je sposoban. Ova količina se zove Odgoda prekidača ili t uključeno,t isključeno, općenito, ovako nešto. Pa, frekvencija je 1/t. Također je dobra ideja pogledati kapacitet vrata C br Na temelju njega, kao i ograničavajućeg otpornika u krugu vrata, možete izračunati vremensku konstantu punjenja kruga RC vrata i procijeniti učinak. Ako je vremenska konstanta veća od perioda PWM, tada se tranzistor neće otvoriti/zatvoriti, već će ostati u nekom međustanju, budući da će napon na njegovim vratima biti integriran pomoću ovog RC kruga u konstantni napon.
Pri rukovanju ovim tranzistorima treba imati na umu činjenicu da Oni se ne samo boje statičkog elektriciteta, već su VRLO JAKI. Više je nego moguće probiti zatvarač statičkim nabojem. Pa kako sam ga kupio? odmah u foliju i ne vadite ga dok ga ne zatvorite. Prvo se uzemlji na bateriju i stavi foliju :).