Koªo Naukowe Robotyków KoNaR. Plan prezentacji. Wst p Tranzystory JFET Tranzystory MOSFET jak to dziaªa? MOSFET jako przeª cznik mocy Podsumowanie

Transkrypt

1

2 Plan prezentacji Wst p Tranzystory JFET Tranzystory MOSFET jak to dziaªa? MOSFET jako przeª cznik mocy Podsumowanie

3 Wst p Motto W teorii nie ma ró»nicy mi dzy praktyk a teori. W praktyce jest.

4 Wst p Symbole

5 Wst p Tranzystory polowe Wszystkie tranzystory polowe s sterowane napi ciowo I D = f (V GS ) W warunkach pracy statycznej w obwodzie bramki nie pªynie pr d. Rezystancja wej±ciowa jest ogromna

6 Tranzystory JFET Charakterystyki: przej±ciowa i wyj±cia

7 Tranzystory JFET Charakterystyki: przej±ciowa i wyj±cia. Wnioski Tranzystory JFET N s normalnie otwarte, do ich zatkania nale»y przyªo»y ujemne napi cie V GS Podstawowe parametry: Pr d nasycenia I DSS (V GS = 0), Napi cie odci cia V GS0 (I D = 0), Transkonduktancja, [ czyli nachylenie charakterystyki przej±ciowej g = di D ma = ms = mmho] dv GS. V Przy odpowiednio du»ym V DS obwód drenu zachowuje si jak ¹ródªo pr dowe. Przyªo»enie dodatniego napi cia V GS spowoduje przepªyw pr du bramki.

8 Tranzystory JFET Tranzystory JFET parametry graniczne Maksymalny pr d drenu I D Maksymalne napi cie V DS Maksymalne napi cie V GS Maksymalny pr d bramki I G Moc admisyjna

9 Tranzystory JFET Przydatne ukªady

10 Tranzystory JFET Jak wyznaczy pr d ¹ródªa?

11 Tranzystory MOSFET Podstawowe ukªady pracy

12 Tranzystory MOSFET Charakterystyki: przej±ciowa i wyj±cia

13 Tranzystory MOSFET Tranzystory MOSFET parametry Maksymalny pr d drenu I D Maksymalne napi cie V DS Maksymalne napi cie V GS Moc admisyjna Napi cie progowe V GSth Rezystancja mi dzy drenem a ¹ródªem w stanie (caªkowitego) otwarcia R DS(on)

14 Tranzystory MOSFET Bezpieczny obszar pracy

15 Tranzystory MOSFET Kilka wniosków W stanie peªnego otwarcia obwód drenu zachowuje si jak rezystor o bardzo maªej warto±ci R DS(on) (uªamki oma). Napi cie potrzebne do caªkowitego otwarcia tranzystora jest du»o wi ksze (zwykle okoªo 2.5 raza) ni» napi cie progowe V GSth! R DS(on) ro±nie wraz ze wzrostem temperatury MOSFETy mo»na ª czy równolegle. W tranzystorach MOSFET nie wyst puje zjawisko wtórnego przebicia. Uwaga na niskie napi cie przebicia bramka-¹ródªo!

16 MOSFET jako przeª cznik mocy Pojemno±ci paso»ytnicze Pojemno±ci: wej±ciowa C ISS = C GS + C GD oddziaªywania wstecznego C RSS = C GD wyj±ciowa C OSS = C DS + C GD Warto± C GD jest powielana przez efekt Millera!

17 MOSFET jako przeª cznik mocy R + C = ltr dolnoprzepustowy

18 MOSFET jako przeª cznik mocy R + C = ltr dolnoprzepustowy

19 MOSFET jako przeª cznik mocy Straty mocy podczas przeª czania

20 MOSFET jako przeª cznik mocy Szybko± przeª czania Šadowanie kondensatora: t = CU I = Q G I Straty mocy w obwodzie steruj cym: P G = U DRV Q G f DRV

21 MOSFET jako przeª cznik mocy Straty mocy podczas przeª czania. Wnioski. Szybsze przeª czanie MOSFETa pozwala ograniczy straty mocy. Ze wzgl du na bardzo du»e pojemno±ci wej±ciowe (nawet ponad 2 nf!) wydajno± pr dowa sterownika musi by tym wi ksza im wi ksza jest cz stotliwo± przeª czania. Im wi kszy MOSFET tym wi ksze pojemno±ci. Nie przesadzamy z parametrami maksymalnymi!

22 MOSFET jako przeª cznik mocy Przyspieszamy!

23 MOSFET jako przeª cznik mocy Przyspieszamy!

24 MOSFET jako przeª cznik mocy Przyspieszamy!

25 MOSFET jako przeª cznik mocy Straty mocy w ukªadzie steruj cym P D(npn) = ( V CC V G 2 ) P D(pnp) = V G 2 Q G f + V BE I B tf Q G f + V BE I B tf

26 MOSFET jako przeª cznik mocy Nie zmniejszamy R G do zera!

27 MOSFET jako przeª cznik mocy Sterowniki MOSFETów

28 Podsumowanie Dzi kuj za uwag.