Полевите транзистори с метален оксид и полупроводник (MOSFET) направиха революция в електронната индустрия, превръщайки се в повсеместни компоненти в широка гама от вериги. Въпреки че основната им функция е да контролират и усилват електрическите сигнали, MOSFETs също съдържат често пренебрегван, но критичен елемент: вътрешния диод на тялото. Тази публикация в блога се задълбочава в тънкостите на корпусните диоди на MOSFET, като изследва техните характеристики, значение в дизайна на схеми и потенциални приложения.
Разкриване на MOSFET Body Diode
Вграден в структурата на MOSFET, диодът на тялото е присъща паразитна връзка, която се образува между областите на източване и източник. Този диод показва еднопосочен токов поток, позволявайки на тока да преминава от изтичането към източника, но не и обратното.
Значението на корпусния диод в дизайна на веригата
Корпусният диод играе ключова роля в различни приложения на вериги, особено в силовата електроника:
Диод за свободен ход: По време на фазата на изключване на MOSFET, основният диод провежда индуктивния ток от товара, предотвратявайки пикове на напрежението и предпазвайки MOSFET от повреда.
Защита срещу обратен ток: Във вериги, където протичането на обратен ток е проблем, диодът на тялото действа като бариера, предотвратявайки тока да тече обратно в MOSFET.
Снаббер диод: Корпусният диод може да служи като снаббер диод, разсейвайки енергията, съхранена в паразитни индуктивности, и предотвратявайки превишаване на напрежението по време на събития на превключване.
Съображения за корпусни диоди на MOSFET
Въпреки че корпусният диод предлага присъщи предимства, от съществено значение е да се вземат предвид определени аспекти в дизайна на веригата:
Възможност за обратно напрежение: Номиналното обратно напрежение на диода на корпуса трябва да съответства или да надвишава максималното обратно напрежение на веригата, за да се предотврати повреда.
Боравене с прав ток: Способността за прав ток на телесния диод трябва да е достатъчна, за да се справи с пиковия ток по време на сценарии на свободен ход или обратна проводимост.
Скорост на превключване: Скоростта на превключване на телесния диод, особено при високочестотни приложения, не трябва да създава значителни забавяния или загуби.
Приложения на корпусни диоди на MOSFET
Корпусният диод намира приложения в разнообразна гама от вериги:
DC-DC преобразуватели: В понижаващите преобразуватели основният диод действа като свободен диод, предпазвайки MOSFET от индуктивни пикове на напрежението.
Вериги за управление на мотора: Диодът на корпуса предотвратява протичането на обратен ток, когато моторът е спрян или генерира обратно ЕМП.
Захранващи устройства: При захранващите устройства диодът на тялото защитава MOSFET по време на преходни процеси при превключване и предотвратява обратния ток от товара.
Заключение
Корпусният диод MOSFET, често пренебрегван, играе решаваща роля в дизайна на схемите, особено в силовата електроника. Разбирането на неговите характеристики, значение и ограничения е от съществено значение за проектирането на здрави, ефективни и надеждни вериги. С напредването на MOSFET технологията важността на корпусния диод вероятно ще продължи да се запазва, което ще гарантира неговото постоянно значение в непрекъснато развиващия се свят на електрониката.
Време на публикуване: 07 юни 2024 г