Max писал(а):Товарищи, кому не влом, ответьте, плиз - сделаем один большой пост по этому поводу
MOSFET
1)MOSFET это полевик или нет?
MOSFET это сокращение от Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor.
Metal - металл
Oxide - окисел
Semiconductor - полупроводник
Field - поле
Effect - воздействие, эффект
Transistor - транзистор.
Таким образом это полевой транзистор структуры металл-окисел-полупроводник с изолированным затвором. По русски - МОП транзистор. Последнее время MOSFET-ами обзывают только мощные полевики, которые работают как ключи, хотя на самом деле такую же структуру имеют и высокочастотные маломощные полевики, в том числе, и двухзатворные для смесителей радиоприёмников.
2)Зачем в них диодик рисуют внутри?
Потому, что диодик там есть. Он получается автоматически при изготовлении транзистора - такой уж технологический процесс.
3)Они работают только в режиме открыт-закрыт или нет? можно ли ими чего-то усиливать? Я так понял что специально их используют только как альтернативу реле.
Можно использовать и в линейном режиме. Почему бы и нет? Но лучше их использовать как ключ из-за очень маленького сопротивления канала в открытом состоянии (единицы - сотни миллиом).
4)Что значит "затвор управляется логическим уровнем"? Это значит, что транзистор гарантированно откроется, если ему на затвор подать напряжение больше 3,2 вольта - напряжение логического уровня для TTL логики.
Как вообще им управлять? 5 вольт на затвор - открыт, 0В - закрыт? (для n-канала)
Примерно так. Если, конечно, исток сидит на земле. Однако, если явно не оговорено, что транзистор "управляется логическим уровнем", то 5 вольт может не хватить, чтобы транзистор открылся полностью. В таких случаях между затвором и истоком надо подавать обычно не меньше 7-8 вольт.
Или нужны какие-то ограничительные резисторы? Затвор описан как небольшой конденсатор, значит ограничительные резисторы будут тормозить переход?
К сожалению, мощные MOSFET транзисторы пока что невозможно изготовить с маленькой ёмкостью затвора. Обычно эта ёмкость составляет около тысячи пикофарад и даже больше.
Чтобы транзистор включился, эту ёмкость надо зарядить от нуля до нескольких вольт. (Или разрядить, чтобы выключился). Именно этим определяется быстродействие транзистора и отсюда же возникают соответствующие проблемы. Удастся зарядить эту ёмкость за 1 наносекунду - транзистор включится за наносекунду! Только фиг так получится - потребуется слишком большой ток! Резисторы в затвор ставятся как раз для ограничения тока перезаряда и конечно же они будут снижать быстродействие, но это лучше, чем сжечь каскад, который раскачивает транзисторы. Если частота переключения сотни герц, то резисторы не нужны. Ну а если десятки килогерц, то нужны обязательно.
5)Что лучше n или p канал?
В силу определённых обстоятельств, связанных с физикой и особенностями технологического процесса, при прочих равных условиях, у транзисторов с n-каналом, получаются лучшие характеристики.
6)Что за спец. микросхемы для затворов используются? Что за "правильные сигналы" они выдают на затвор? Что эти микросхемы делают, нужны ли они? Как они называются, посмотреть даташиты чтоли.
Микросхемы нужны, когда используется мостовая или просто двухтактная схема включения транзисторов и возможна ситуация, когда могут быть открыты оба транзистора одновременно и в верхнем и в нижнем плече - тогда возникнет сквозной ток. Микросхема как раз и формирует "правильные сигналы", чтобы этого не призошло. Кроме того, микросхема может работать как ШИМ регулятор. Как они называются - посмотрите схемы конкретных устройств, которых полно в интернете.
IGBT
1)В чем отличие IGBT от обычных транзисторов?
IGBT это гибрид полевого и биполярного транзисторов. Вход - полевой транзистор с изолированным затвором, выход - мощный биполярный транзистор.
2)нужны ли опять эти спецмикросхемы-драйверы?
Нужны. Кроме обычных проблем с включением-выключением у IGBT есть ещё так называемый "эффект защёлкивания" - когда IGBT включается и фиг его выключишь по входу... Насколько я понял, специальные микросхемы помогают избежать такой ситуации.
Тиристоры
Я тут нашел один тиристор bt137, что за зверь?
Что вообще такое тиристоры?))
Для чего и как они используются?
Как подключить его к МК?
Тиристор - четырёхслойная структура: n-p-n-p в которой три p-n перехода, в отличие от транзистора (два p-n перехода) и диода (один p-n переход). Эта четырёхслойная структура подключается таким образом, что наружу из корпуса торчат три вывода: анод, катод и
управляющий электрод. Нагрузка подключается одним концом к аноду, а другим к плюсу источника питания. Катод подключается к минусу источника питания. В таком состоянии тиристор закрыт и ток через него и через нагрузку не течёт. Если теперь в цепь управляющий электрод - катод подать небольшой короткий импульс тока, то тиристор включится и через него потечёт ток, определяемый только сопротивлением нагрузки. При этом падение напряжения на открытом тиристоре примерно 1 вольт. Ток через тиристор может быть намного больше, чем ток через управляющий электрод, который его включил. Тиристор останется во включённом состоянии, даже если ток через управляющий электрод прекратиться, и будет находиться во включённом состоянии сколь угодно долго, пока есть анодное напряжение и есть анодный ток.
Выключить тиристор через управляющий электрод, как правило, нельзя, хотя в природе бывают запираемые тиристоры. Тиристор выключается только по выходу, т.е., чтобы он выключился, надо уменьшить анодное напряжение почти до нуля, чтобы анодный ток стал меньше некоторого значения, которое называется током удержания.
Эти свойства позволяют применять тиристоры на переменном токе. Тиристор включают в диагональ диодного моста, а вдругую диагональ нагрузку и сеть переменного тока. На тиристоре при этом будет пульсирующее напряжение. Тиристор можно включить в любой
момент, а выключаться он будет автоматически в конце каждого полупериода.
Существуют также симметричные тиристоры - симисторы или триаки. Для работы на переменном токе им диодный мост не требуется.
Тиристоры удобно подключать к МК через оптроны. Причём существуют специальные оптроны, которые включают тиристор в момент перехода напряжения через ноль, чтобы не создавать
коммутационных помех.
Общее
1)Когда использовать MOSFET, кодга IGBT, когда тиристоры?
На каких частотах всё это нормально работает?
Где с ними можно использовать только постоянный ток, где только переменный?
MOSFET и IGBT можно использовать и на постоянном и на переменном токе, а тиристоры только на переменном.
При токах нагрузки до десятков ампер выгоднее использовать MOSFET. При нагрузках в десятки и сотни ампер выгоднее IGBT. Связано это с тем, что у MOSFET сопротивление канала величина постоянная и не зависит от тока. Потери на ключе в виде тепла равны
КВАДРАТУ тока, умноженному на сопротивление канала. Т.е. при возрастании тока вдвое, потери возрастают в четыре раза! При относительно небольших значениях тока с потерями можно мириться, но при больших токах - катастрофа. Что касается IGBT, то на выходе у них биполярные транзисторы, у которых напряжение насыщения хотя и зависит от тока, но не так катастрофически. Потери от тока зависят почти линейно.