Metal-oxid-polovodičové tranzistory s efektom poľa (MOSFET) spôsobili revolúciu v elektronickom priemysle a stali sa všadeprítomnými komponentmi v širokej škále obvodov. Zatiaľ čo ich primárnou funkciou je ovládanie a zosilňovanie elektrických signálov, MOSFETy obsahujú aj často prehliadaný, no zásadný prvok: vnútorná dióda v tele. Tento blogový príspevok sa ponorí do zložitosti diód MOSFET v tele a skúma stratégie na minimalizáciu ich strát a zvýšenie celkovej účinnosti obvodu.
Pochopenie strát MOSFET telesných diód
Telesná dióda, inherentný parazitný spoj v rámci štruktúry MOSFET, vykazuje jednosmerný tok prúdu, ktorý umožňuje prechod prúdu z odtoku do zdroja, ale nie naopak. Aj keď slúži na cenné účely, dióda tela môže spôsobiť straty energie, ktoré znižujú účinnosť obvodu.
Straty vedenia: Počas zapnutého stavu MOSFET vedie dióda tela prúd v opačnom smere, pričom generuje teplo a rozptyľuje energiu.
Straty pri prepínaní: Počas prechodov spínania MOSFET vedie dióda tela prúd počas obdobia spätného zotavenia, čo vedie k stratám pri prepínaní.
Stratégie na minimalizáciu strát MOSFET telesných diód
Výber správnych tranzistorov MOSFET: Vyberte si tranzistory MOSFET s nízkym dopredným napätím diódy a spätným časom zotavenia, aby ste minimalizovali straty vo vedení a spínaní.
Optimalizácia signálov pohonu: Využite správne signály pohonu brány, aby ste minimalizovali čas, ktorý dióda tela vedie počas spínania, čím sa znížia straty pri spínaní.
Využitie tlmiacich obvodov: Implementujte tlmiace obvody, pozostávajúce z odporov a kondenzátorov, na rozptýlenie energie uloženej v parazitných indukčnostiach a zníženie napäťových špičiek, čím sa zmiernia straty pri spínaní.
Diódy paralelného tela: Zvážte paralelné pripojenie externých diód s diódou tela, aby ste zdieľali prúd a znížili stratový výkon, najmä pri aplikáciách s vysokým prúdom.
Návrh alternatívneho obvodu: V niektorých prípadoch možno zvážiť alternatívne topológie obvodov, ktoré eliminujú potrebu vodivej cesty diódy tela, aby sa ďalej minimalizovali straty.
Výhody minimalizácie strát MOSFET telesných diód
Vylepšená účinnosť: Zníženie strát diód v tele vedie k zvýšeniu celkovej účinnosti obvodu, čo sa premietne do nižšej spotreby energie a úspory energie.
Znížená tvorba tepla: Minimalizácia strát znižuje tvorbu tepla v MOSFET a okolitých komponentoch, zlepšuje tepelný výkon a predlžuje životnosť komponentov.
Vylepšená spoľahlivosť: Nižšie prevádzkové teploty a znížené namáhanie komponentov prispievajú k zvýšenej spoľahlivosti obvodu a dlhej životnosti.
Záver
Telesné diódy MOSFET, hoci sa často prehliadajú, môžu výrazne ovplyvniť účinnosť a výkon obvodu. Pochopenie zdrojov strát diód v tele a implementácia účinných stratégií na zmiernenie je rozhodujúce pre navrhovanie vysoko účinných a spoľahlivých elektronických systémov. Prijatím týchto techník môžu inžinieri optimalizovať výkon obvodu, minimalizovať spotrebu energie a predĺžiť životnosť svojich elektronických návrhov.
Čas odoslania: jún-07-2024