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 стратегии за минимизиране на техните загуби и подобряване на общата ефективност на веригата.
Разбиране на загубите на корпуса на MOSFET диод
Корпусният диод, присъщо паразитно съединение в структурата на MOSFET, показва еднопосочен токов поток, позволявайки на тока да преминава от изтичането към източника, но не и обратното. Въпреки че служи за ценни цели, телесният диод може да доведе до загуби на мощност, които намаляват ефективността на веригата.
Загуби на проводимост: По време на включено състояние на MOSFET диодът на тялото провежда ток в обратна посока, генерирайки топлина и разсейвайки мощност.
Загуби при превключване: По време на превключване на MOSFET, диодът на тялото провежда ток по време на периода на обратно възстановяване, което води до загуби при превключване.
Стратегии за минимизиране на загубите на MOSFET корпус на диод
Избор на подходящи MOSFET: Изберете MOSFET с ниско напрежение на диода на тялото и обратно време за възстановяване, за да минимизирате съответно загубите на проводимост и превключване.
Оптимизиране на задвижващите сигнали: Използвайте подходящи задвижващи сигнали на гейта, за да минимизирате времето, през което телесният диод провежда по време на превключване, намалявайки загубите при превключване.
Използване на снабберни вериги: Внедрете снабберни вериги, състоящи се от резистори и кондензатори, за разсейване на енергията, съхранена в паразитни индуктивности, и намаляване на пиковете на напрежението, смекчавайки загубите при превключване.
Диоди с паралелно тяло: Помислете за паралелно свързване на външни диоди с диода на тялото, за да споделите тока и да намалите разсейването на мощността, особено при приложения с голям ток.
Алтернативен дизайн на веригата: В някои случаи могат да се обмислят алтернативни топологии на веригата, които елиминират необходимостта от пътя на проводимост на телесния диод, за допълнително минимизиране на загубите.
Предимства от минимизиране на загубите на MOSFET корпус на диод
Подобрена ефективност: Намаляването на загубите на диоди на тялото води до подобрена цялостна ефективност на веригата, което води до по-ниска консумация на енергия и спестяване на енергия.
Намалено генериране на топлина: Минимизирането на загубите намалява генерирането на топлина в рамките на MOSFET и околните компоненти, подобрявайки топлинните характеристики и удължавайки живота на компонентите.
Подобрена надеждност: По-ниските работни температури и намаленото напрежение върху компонентите допринасят за подобрената надеждност и дълголетие на веригата.
Заключение
MOSFET корпусните диоди, макар и често пренебрегвани, могат значително да повлияят на ефективността и производителността на веригата. Разбирането на източниците на загуби от телесни диоди и прилагането на ефективни стратегии за смекчаване е от решаващо значение за проектирането на високоефективни и надеждни електронни системи. Възприемайки тези техники, инженерите могат да оптимизират производителността на веригата, да минимизират консумацията на енергия и да удължат живота на своите електронни проекти.
Време на публикуване: 07 юни 2024 г