Các bóng bán dẫn hiệu ứng trường bán dẫn oxit kim loại (MOSFET) đã cách mạng hóa ngành công nghiệp điện tử, trở thành các thành phần phổ biến trong nhiều loại mạch điện. Trong khi chức năng chính của chúng là điều khiển và khuếch đại tín hiệu điện, MOSFET cũng chứa một yếu tố quan trọng nhưng thường bị bỏ qua: diode bên trong thân máy. Bài đăng trên blog này đi sâu vào sự phức tạp của điốt thân MOSFET, khám phá các chiến lược để giảm thiểu tổn hao của chúng và nâng cao hiệu suất mạch tổng thể.
Tìm hiểu tổn thất điốt cơ thể MOSFET
Diode cơ thể, một điểm nối ký sinh vốn có trong cấu trúc MOSFET, thể hiện dòng điện một chiều, cho phép dòng điện truyền từ cống đến nguồn nhưng không phải ngược lại. Mặc dù phục vụ những mục đích có giá trị nhưng diode cơ thể có thể gây ra tổn thất điện năng làm giảm hiệu suất mạch.
Tổn hao dẫn điện: Trong trạng thái bật của MOSFET, diode trên thân dẫn dòng điện theo hướng ngược lại, tạo ra nhiệt và tiêu tán năng lượng.
Tổn thất chuyển mạch: Trong quá trình chuyển đổi chuyển mạch MOSFET, diode cơ thể dẫn dòng điện trong thời gian phục hồi ngược, dẫn đến tổn thất chuyển mạch.
Các chiến lược để giảm thiểu tổn thất điốt cơ thể MOSFET
Chọn MOSFET phù hợp: Chọn MOSFET có điện áp chuyển tiếp diode thân thấp và thời gian phục hồi ngược để giảm thiểu tổn thất dẫn truyền và tổn thất chuyển mạch tương ứng.
Tối ưu hóa tín hiệu truyền động: Sử dụng tín hiệu truyền động cổng thích hợp để giảm thiểu thời gian diode cơ thể tiến hành trong quá trình chuyển mạch, giảm tổn thất chuyển mạch.
Sử dụng mạch Snubber: Triển khai các mạch snubber, bao gồm điện trở và tụ điện, để tiêu tán năng lượng tích trữ trong điện cảm ký sinh và giảm xung điện áp, giảm thiểu tổn thất chuyển mạch.
Điốt thân song song: Cân nhắc việc mắc song song các điốt bên ngoài với điốt thân để chia sẻ dòng điện và giảm tiêu tán điện năng, đặc biệt trong các ứng dụng dòng điện cao.
Thiết kế mạch thay thế: Trong một số trường hợp, cấu trúc liên kết mạch thay thế loại bỏ nhu cầu về đường dẫn của điốt trên thân có thể được xem xét để giảm thiểu tổn thất hơn nữa.
Lợi ích của việc giảm thiểu tổn thất điốt cơ thể MOSFET
Cải thiện hiệu suất: Giảm tổn thất điốt trên thân dẫn đến nâng cao hiệu suất mạch tổng thể, dẫn đến mức tiêu thụ điện năng thấp hơn và tiết kiệm năng lượng.
Giảm sinh nhiệt: Giảm thiểu thất thoát giúp giảm sinh nhiệt trong MOSFET và các bộ phận xung quanh, cải thiện hiệu suất nhiệt và kéo dài tuổi thọ bộ phận.
Độ tin cậy nâng cao: Nhiệt độ vận hành thấp hơn và giảm áp lực lên các bộ phận góp phần nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ của mạch.
Phần kết luận
Điốt thân MOSFET, mặc dù thường bị bỏ qua, nhưng có thể tác động đáng kể đến hiệu suất và hiệu suất của mạch. Hiểu được nguồn gốc của tổn thất đi-ốt trong cơ thể và thực hiện các chiến lược giảm thiểu hiệu quả là rất quan trọng để thiết kế các hệ thống điện tử đáng tin cậy, hiệu suất cao. Bằng cách áp dụng những kỹ thuật này, các kỹ sư có thể tối ưu hóa hiệu suất mạch, giảm thiểu mức tiêu thụ năng lượng và kéo dài tuổi thọ của các thiết kế điện tử của họ.
Thời gian đăng: Jun-07-2024