- PDF Stažení zdarma

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download ""

Denis Prokop
před 9 lety
Počet zobrazení:

1 Výkonové tranzistory MOSFET

2 Stengl, Jens-Peer: Leistungs-MOS-FET-Praxis / Jens Peer Stegl ; Jenö Tihanyi 2, neu bearb Aufl - München : Pflaum, 1992 ISBN NE: Tihanyi, Jenö 1992 by Richard Pflaum Verlag KG München Alle Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachrucks, der Entnahme von Abbildungen, der Funksendung, der Wiedergabe auf fotomechanischem oder ähnlichem Wege und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten Hinweis Die Schaltungen in diesem Buch werden allein zu Lehr- und Amateurzwecken und ohne Rücksicht auf die Patentlage mitgeteilt Eine gewerbliche Nutzung darf nur mit Genehmigung des etwaigen Lizenzinhabers erfolgen Trotz aller Sorgfalt, mit der die Schaltungen und der Text dieses Buches erarbeitet und vervielfältigt wurden, lassen sich Fehler nicht völlig ausschließen Es wird deshalb darauf hingewiesen, daß weder der Verlag noch der Autor eine Haftung oder Verantwortung für Folgen welcher Art auch immer übernimmt, die auf etwaige fehlerhafte Angaben zurückzuführen sind Für die Mitteilung möglicherweise vorhandener Fehler sind Verlag und Autor danbar Jens Peer Stengl, Jenö Tihanyi Zapojení uvedená v této knize jsou urèena pouze pro úèely výuky a potøeby amatérù bez ohledu na patentová práva Komerèní využití je možné pouze se svolením pøípadných majitelù licencí Pøes veškerou péèi, s níž byl text a schémata zapojení zpracovány a rozmnožovány, nelze chyby zcela vylouèit Je proto tøeba poukázat na to, že ani nakladatelství ani autor nepøebírají záruky ani odpovìdnost za jakékoliv následky vyplývající z eventuálnì chybných údajù Za sdìlení pøípadnì se vyskytnuvších chyb jsou však nakladatelství i autor vdìèni Veškerá práva vyhrazena Nakladatelství BEN - technická literatura, Praha 1999 Translation Ing Jan Humlhans, Praha 1999 Stengl, Tihanyi: BEN - technická literatura, Praha èeské vydání ISBN (BEN - technická literatura) Orig : ISBN (Richard Pflaum Verlag)

Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten Hinweis Die Schaltungen in diesem Buch werden allein zu Lehr- und Amateurzwecken und ohne Rücksicht auf die

3 OBSAH PØEDMLUVA 7 1 ZÁKLADY POLOVODIÈOVÉ TECHNIKY, STRUKTURA A FUNKCE VÝKONOVÝCH TRANZISTORÙ ØÍZENÝCH POLEM 9 2 HISTORIE VÝVOJE VERTIKÁLNÍCH VÝKONOVÝCH TRANZISTORÙ MOS Tranzistor VMOS Tranzistor UMOS Tranzistor DMOS Tranzistor SIPMOS Pøehled nejdùležitìjších tranzistorù MOSFET 31 3 VLASTNOSTI TRANZISTORÙ MOS Prùrazné napìtí mezi kolektorem a emitorem U (BR)DSS a odpor mezi kolektorem a emitorem v sepnutém stavu R DS(on) Napìtí hradlo-emitor U GS Svodový proud hradlo-emitor I GS Prahové napìtí U GS(th) Kolektorový proud I DS Strmost (pøenosová vodivost) g fs Stejnosmìrný proud I DR a impulzní proud inverzní diody I DRM Propustné napìtí U SD Náboj a doba závìrného zotavení (Q rr a t rr ) Povolená pracovní oblast Pøechodová tepelná impedance Z thjc Lavinový prùraz (Odolnost vùèi prùrazu) Náboj hradla 55 3

(BR)DSS a odpor mezi kolektorem a emitorem v sepnutém stavu R DS(on) 34 3 2 Napìtí hradlo-emitor U GS 41 3 3 Svodový proud hradlo-emitor I GS 42 3 4 Prahové napìtí U GS(th) 42 3 5 Kolektorový proud I

4 4 CHOVÁNÍ VÝKONOVÝCH TRANZISTORÙ MOSFET PØI SPÍNÁNÍ 59 5 INTEGROVANÁ INVERZNÍ DIODA 73 6 TRANZISTOR IGBT Rozdíl od výkonového tranzistoru MOSFET Základní struktury Spínací vlastnosti 86 7 INTELIGENTNÍ VÝKONOVÉ TRANZISTORY MOSFET (SMART-FET) Vlastnosti inteligentních výkonových souèástek s tranzistory MOSFET Monoliticky vytváøené obvody SMART-FET Obvody SMART-FET èip na èipu TEMP-FET (Temperature Protected FET - MOSFET s tepelnou ochranou) Inteligentní výkonový MOSFET (PRO-FET) 96 8 VÝKONOVÉ TRANZISTORY MOSFET V PRAXI Zacházení Ochranná opatøení Výhodné zpùsoby øízení a øídicí IO Vlastnosti ideálního øídicího obvodu Hradla CMOS, vlastnosti Komplementární emitorový sledovaè, vlastnosti Komplementární kolektorový budiè, vlastnosti Budicí stupeò totem pole, vlastnosti Jednoduchá transformátorová vazba, vlastnosti Paralelní spojování tranzistorù MOSFET Chlazení Zásady použití výkonových tranzistorù MOSFET pro spínání induktivních zátìží Indukènost jako parazitní prvek Indukènost jako zátìž Spínání uzemnìné zátìže 131 4

2 Obvody SMART-FET èip na èipu 90 7 2 TEMP-FET (Temperature Protected FET - MOSFET s tepelnou ochranou) 91 7 3 Inteligentní výkonový MOSFET (PRO-FET) 96 8 VÝKONOVÉ TRANZISTORY MOSFET V PRAXI 105 8 1

5 8 16 Øízení otáèek stejnosmìrných motorù Mìnièe umožòující provoz trojfázových motorù z jednofázové sítì Elektronický pøedøadník pro záøivky Spínané napájecí zdroje (SNZ) s výkonovými tranzistory MOS Spínaný napájecí zdroj (SNZ) 220 V~/5 V, 20 A s výkonovými tranzistory MOS Výkonový MOSFET jako øízený usmìròovaè Øízení motorku pro modely Vysokonapì ové spínaèe s nìkolika výkonovými tranzistory MOSFET v sérii Kombinace bipolárních tranzistorù a tranzistorù MOS Bipolární tranzistor vyrobený technologií MOS Spínaè støídavého proudu pro bìžné použití Výkonový zesilovaè HiFi s tranzistory SIPMOS Analogový spínaè s nízkým odporem Polovodièové relé s výkonovými tranzistory MOSFET Výkonový operaèní zesilovaè Použití nízkovýkonových tranzistorù Použití obvodù SMART-FET 175 OZNAÈENÍ A SYMBOLY 180 LITERATURA 183 PØÍLOHA 184 Knihy nakladatelství BEN - technická literatura 184 Univerzální kreslicí program VISIO 190 Adresy a spojení na firmu BEN - technická literatura 191 Pár slov o nás 192 5

23 Vysokonapì ové spínaèe s nìkolika výkonovými tranzistory MOSFET v sérii 154 8 24 Kombinace bipolárních tranzistorù a tranzistorù MOS 156 8 25 Bipolární tranzistor vyrobený technologií MOS 157 8 26

6 PØEDMLUVA NÌMECKÉHO VYDÁNÍ Pokud se pøed èasem hovoøilo o výkonových spínaèích, myslely se tím diody, tyristory, triaky a snad ještì, v pøípadì nižších napìtí a výkonù, bipolární výkonové tranzistory Zdálo se, že technika køemíkových výkonových polovodièových prvkù dosáhla svého závìreèného stádia Žádný zásadnì nový vývoj na obzoru nebyl a odborníci se dlouhodobì zamìøili na klasická øešení s uvedenými výkonovými souèástkami Vypadalo to, jakoby v dùsledku jiných priorit, nemìl pøekotný vývoj mikroelektroniky v sedmdesátých letech na výkonovou elektroniku žádný vliv Nebylo však tomu tak Situace se zmìnila od základu asi od roku 1980 Tehdy se na trhu objevily nové výkonové spínací prvky, výkonové tranzistory MOS Již v prvních letech po svém objevení zpùsobily ve výkonové elektronice výrazné zmìny Vykázaly vlastnosti dosud u výkonových spínaèù nepøedstavitelné a pøinesly možnosti nových, lepších, spolehlivìjších a levnìjších systémových øešení Tato kniha si klade za cíl pøesvìdèit uživatele výkonových spínaèù všeho druhu o mnoha výhodách nových moderních výkonových souèástek øízených polem a pøedat zkušenosti, které autoøi pøi práci s výkonovými tranzistory MOS shromáždili 6

uvedenými výkonovými souèástkami Vypadalo to, jakoby v dùsledku jiných priorit, nemìl pøekotný vývoj mikroelektroniky v sedmdesátých letech na výkonovou elektroniku žádný vliv Nebylo však tomu tak

7 PØEDMLUVA ÈESKÉHO VYDÁNÍ Pøesto, že tato kniha nepatøí k nejaktuálnìjším, rozhodli jsme se ji vydat Hlavním dùvodem bylo to, že podobná kniha u nás doposud neexistuje Tranzistory MOSFET mají svùj vrchol ještì daleko pøed sebou a bylo by škoda informace o nich nezveøejnit Jistì po nìjaké dobì pøibude v elektrotechnických èasopisech více konstrukcí na bázi unipolárních výkonových tranzistorù Libor Kubica nakladatelství BEN - technická literatura 7

sebou a bylo by škoda informace o nich nezveøejnit Jistì po nìjaké dobì pøibude v elektrotechnických èasopisech

Podobné dokumenty

Siegfried Wirsum Abeceda nf techniky Wirsum, Siegfried: NF-Praxis Grundlagen, moderne Bauelemente, nachbausichere Schaltungen (Franzis-Praxisbuch) ISBN 3-7723-5162-X 1989 Franzis-Verlag GmbH, München Sämtliche