Наприклад, J108 JFET зазначений як "комутатор N-каналів", а в аркуші даних згадується RDS на опір, тоді як J201 JFET вказаний як "підсилювач загального призначення N-каналів" (і опір повинен бути виводиться з кривих IDS?)
Чи є різниця в способі їх проектування та виготовлення? Чи можна взагалі використовувати один тип в іншому додатку, але не навпаки?
Пов’язано, для BJT: Яка різниця між малими сигналами біполярних перехідних транзисторів (BJT), що продаються як комутатори проти підсилювачі?
Відповіді:
Існують різні варіанти, які можна зробити при розробці транзисторів, деякі компроміси краще для комутації програм, а інші для "лінійних" додатків.
Вимикачі призначені для того, щоб більшу частину часу проводити повністю або повністю вимкнено. Стани увімкнення і вимкнення, таким чином, важливі, оскільки крива реакцій між проміжними станами не надто актуальна.
Для більшості застосувань струм витоку вимикаючого стану більшості транзисторів досить низький, щоб не мати значення. Для перемикання програм одним з найважливіших параметрів є те, як "включено", як визначено Рдсоном у БНТ та напруга та струм насичення в біполярах. Ось чому для перемикання БНТ буде мати специфікацію Rdson не тільки для того, щоб показати, наскільки вони хороші при повному включенні, але тому, що це також важливо для дизайнерів схеми, щоб знати, скільки напруги вони впадуть і тепла вони розсіюватимуться.
Транзистори, що використовуються як підсилювачі загального призначення, працюють у "лінійній" області. Вони можуть бути не настільки лінійними за своїми характеристиками, але саме ця назва використовується в галузі для позначення діапазону між проміжками, коли транзистор не повністю включений і не повністю вимкнений. Насправді, для використання підсилювача ви хочете ніколи не потрапити в жодне з граничних станів. Отже, Rdson не є таким актуальним, оскільки ви плануєте ніколи не перебувати в такому стані. Однак ви хочете знати, як пристрій реагує на різні комбінації напруги на затворі та напруги зливу, оскільки ви плануєте використовувати його у широкому континуумі.
Існують компроміси, які може зробити транзистор, що сприяє більш пропорційній реакції на напругу затвора порівняно з найкращим повністю на ефективний опір. Ось чому деякі транзистори рекламуються як комутатори проти лінійних операцій. Тоді дані також зосереджуються на характеристиках, найбільш важливих для конструктора схем для передбачуваного використання.
Для потужних MOSFET є хороше правило, яке вказує, що чим новіша деталь, тим краще вона оптимізована для переключення програм. Спочатку MOSFET використовувались як пропускні елементи в лінійних регуляторах напруги (відсутність базового струму, що погіршує втрати без навантаження або загальний ККД), або аудіо підсилювачі класу AB. Сьогодні рушійною силою розвитку нових поколінь MOSFET є, звичайно, всюдисущість джерел живлення в режимі комутації та постійний прогрес у напрямку управління двигуном з перетворювачами частоти. Що б не було досягнуто в цьому плані - це не менш видовищне.
Деякі характеристики, які покращувалися з кожним новим поколінням комутаційних MOSFET:
Однак є одна не настільки відома дітка для лінійних застосувань MOSFET, яка стала більш вираженою з їх новими поколіннями:
Справді, це проблема з будь-яким типом MOSFET, старим та новим, але старіші процеси були дещо пробачуванішими. Це графік, який містить більшість відповідної інформації:
Джерело: APEC, IRF
Для високої напруги від джерела до джерела підвищення температури призведе до збільшення опору і зменшення струму зливу. Для комутації програм це просто ідеально: MOSFET приводяться в хорошу насиченість високим V GS . Подумайте про паралельні MOSFET та пам’ятайте, що один MOSFET має багато крихітних паралельних MOSFET на своєму чіпі. Коли один з цих MOSFET нагріється, він матиме підвищений опір, і більше струму буде "сприйматися" сусідами, що призведе до хорошого загального розповсюдження без гарячих точок. Дивовижно.
Для V GS, нижчого за значення, при якому дві лінії перетинаються, називається кроссовер нульової температури (див . Додаток 1155 IRF ), однак підвищена температура призведе до зниження R DS, включеного та збільшення струму зливу. Ось тут тепловий утік стукне у ваші двері, всупереч поширеній думці, що це явище лише BJT. Будуть гарячі точки, і ваш MOSFET може самостійно знищитись, вражаючи, взявши з собою частину прекрасних мікросхем у своєму районі.
Подейкують, що старші, бічні пристрої MOSFET мали кращі відповідні характеристики передачі через їхні внутрішні, паралельні, мікросхеми на мікросхемі порівняно з новими пристроями траншеї, оптимізованими у відповідності до вищезазначених характеристик, важливих для комутації програм. Це додатково підкріплене документом, до якого я вже посилався , показуючи, як новіші пристрої мають ще більшу V GS для точки нульової температури кросовера.
Короткий виклад історії: Є силові MOSFET, які краще підходять для лінійних програм або комутаційних програм. Оскільки лінійні програми стали чимось на зразок нішевого додатка, наприклад, для мийок струму з керованим напругою , потрібна додаткова обережність щодо графіка для прямої упередженої зони безпечної роботи ( FB-SOA ). Якщо він не містить рядка для роботи постійного струму, це важливий натяк на те, що пристрій, ймовірно, не працює добре в лінійних програмах.
Ось ще одне посилання на документ IRF з хорошим узагальненням більшості речей, про які я згадав тут.