Beth Yw Manteision MOSFETs Pŵer?

Mae MOSFETs pŵer wedi dod yn ddyfais o ddewis mewn cymwysiadau electroneg pŵer modern, gan chwyldroi'r diwydiant gyda'u nodweddion perfformiad uwch. Mae'r dadansoddiad cynhwysfawr hwn yn archwilio'r manteision niferus sy'n gwneud MOSFETs pŵer yn anhepgor yn systemau electronig heddiw.

1. Gweithrediad a Reolir gan Foltedd

Yn wahanol i transistorau cyffordd deubegwn (BJTs) sy'n ddyfeisiau a reolir gan gerrynt, mae MOSFETs pŵer yn cael eu rheoli gan foltedd. Mae'r nodwedd sylfaenol hon yn cynnig nifer o fanteision sylweddol:

Gofynion gyrru giât symlach
Defnydd pŵer is yn y gylched reoli
Galluoedd newid cyflymach
Dim pryderon dadansoddiad eilaidd

Cymhariaeth o gylchedau gyriant giât BJT a MOSFET

Ffigur 1: Gofynion gyriant giât symlach MOSFETs o gymharu â BJTs

2. Perfformiad Newid Uwch

Mae MOSFETs pŵer yn rhagori mewn cymwysiadau newid amledd uchel, gan gynnig nifer o fanteision dros BJTs traddodiadol:

Newid cymhariaeth cyflymder rhwng MOSFET a BJT

Ffigur 2: Cymhariaeth cyflymder newid rhwng MOSFET a BJT

Paramedr	Pŵer MOSFET	BJT
Cyflymder Newid	Cyflym iawn (ystod ns)	Cymedrol (Amrediad μs)
Newid Colledion	Isel	Uchel
Amlder Newid Uchaf	>1 MHz	~100 kHz

3. Nodweddion Thermol

Mae MOSFETs pŵer yn arddangos nodweddion thermol uwch sy'n cyfrannu at eu dibynadwyedd a'u perfformiad:

Nodweddion thermol a chyfernod tymheredd

Ffigur 3: Cyfernod tymheredd RDS(ymlaen) mewn MOSFETs pŵer

Mae cyfernod tymheredd cadarnhaol yn atal rhediad thermol
Gwell rhannu cerrynt mewn gweithrediad cyfochrog
Sefydlogrwydd thermol uwch
Ardal weithredu ddiogel ehangach (SOA)

4. Isel Ar-Wladwriaeth Ymwrthedd

Mae MOSFETs pŵer modern yn cyflawni ymwrthedd ar-wladwriaeth hynod o isel (RDS(on)), gan arwain at sawl budd:

Tuedd hanesyddol o welliant RDS(ymlaen).

Ffigur 4: Gwelliant hanesyddol yn MOSFET RDS(ymlaen)

5. Gallu Cyfochrog

Gellir cysylltu MOSFETs pŵer yn gyfochrog yn hawdd i drin cerrynt uwch, diolch i'w cyfernod tymheredd positif:

Gweithrediad cyfochrog MOSFETs

Ffigur 5: Rhannu cyfredol mewn MOSFETs cysylltiedig

6. Garedigrwydd a Dibynadwyedd

Mae Power MOSFETs yn cynnig nodweddion garwder a dibynadwyedd rhagorol:

Dim ffenomen chwalu eilaidd
Deuod corff cynhenid ar gyfer amddiffyn foltedd gwrthdro
Gallu eirlithriadau rhagorol
Gallu dV/dt uchel

Cymhariaeth Ardal Weithredu Ddiogel

Ffigur 6: Cymhariaeth Ardal Weithredu Ddiogel (SOA) rhwng MOSFET a BJT

7. Cost-Effeithiolrwydd

Er y gallai MOSFETs pŵer unigol fod â chost gychwynnol uwch o gymharu â BJTs, mae eu buddion cyffredinol ar lefel system yn aml yn arwain at arbedion cost: