CS830F MOSFET — описание производителя. Даташиты. Основные параметры и характеристики. Поиск аналога. Справочник
Наименование прибора: CS830F
Тип транзистора: MOSFET
Полярность: N
Максимальная рассеиваемая мощность (Pd): 38
W
Предельно допустимое напряжение сток-исток |Uds|: 500
V
Предельно допустимое напряжение затвор-исток |Ugs|: 30
V
Пороговое напряжение включения |Ugs(th)|: 4
V
Максимально допустимый постоянный ток стока |Id|: 5
A
Максимальная температура канала (Tj): 150
°C
Время нарастания (tr): 40
ns
Выходная емкость (Cd): 85
pf
Сопротивление сток-исток открытого транзистора (Rds): 1.4
Ohm
Тип корпуса:
CS830F
Datasheet (PDF)
0.1. cs830f a9rd.pdf Size:248K _crhj
Silicon N-Channel Power MOSFET R CS830F A9RD General Description VDSS 500 V CS830F A9RD, the silicon N-channel Enhanced ID 5 A PD(TC=25) 30 W VDMOSFETs, is obtained by the self-aligned planar Technology RDS(ON)Typ 1.25 which reduce the conduction loss, improve switching performance and enhance the avalanche energy. The transistor can be used in various po
0.2. cs830f.pdf Size:298K _lzg
IRFS830(CS830F) N-Channel MOSFET/N MOS : DC/DC Purpose: These devices are well suited for high efficiency switching DC/DC converters and switch mode power supplies. : ,, Features: Low gate charge, low crss, fast switching. /Absolute maximum ratings(Ta=25)
0.3. cs830fa9rd.pdf Size:247K _wuxi_china
Silicon N-Channel Power MOSFET R CS830F A9RD General Description VDSS 500 V CS830F A9RD, the silicon N-channel Enhanced ID 5 A PD(TC=25) 30 W VDMOSFETs, is obtained by the self-aligned planar Technology RDS(ON)Typ 1.25 which reduce the conduction loss, improve switching performance and enhance the avalanche energy. The transistor can be used in various po
Другие MOSFET… SMG2301
, SMG2301P
, SMG2302
, SMG2302N
, SMG2305
, SMG2305P
, SMG2305PE
, SMG2306A
, IRF1404
, SMG2306NE
, SMG2310A
, SMG2310N
, SMG2314N
, SMG2314NE
, SMG2318N
, SMG2319P
, SMG2321P
.
CS830F Datasheet (PDF)
0.1. cs830f a9rd.pdf Size:248K _crhj
Silicon N-Channel Power MOSFET R CS830F A9RD General Description VDSS 500 V CS830F A9RD, the silicon N-channel Enhanced ID 5 A PD(TC=25) 30 W VDMOSFETs, is obtained by the self-aligned planar Technology RDS(ON)Typ 1.25 which reduce the conduction loss, improve switching performance and enhance the avalanche energy. The transistor can be used in various po
0.2. cs830f.pdf Size:298K _lzg
IRFS830(CS830F) N-Channel MOSFET/N MOS : DC/DC Purpose: These devices are well suited for high efficiency switching DC/DC converters and switch mode power supplies. : ,, Features: Low gate charge, low crss, fast switching. /Absolute maximum ratings(Ta=25)
0.3. cs830fa9rd.pdf Size:247K _wuxi_china
Silicon N-Channel Power MOSFET R CS830F A9RD General Description VDSS 500 V CS830F A9RD, the silicon N-channel Enhanced ID 5 A PD(TC=25) 30 W VDMOSFETs, is obtained by the self-aligned planar Technology RDS(ON)Typ 1.25 which reduce the conduction loss, improve switching performance and enhance the avalanche energy. The transistor can be used in various po
Области безопасной работы
Область безопасной работы определяется как множество значений тока и напряжения, в пределах которых можно ожидать, что устройство будет работать без повреждений.
Как правило, область безопасной работы представляется в виде графика в спецификации производителя. Ток в амперах отображается по оси Y. Максимальное напряжение сток-исток для MOSFET (или напряжение коллектор-эмиттер для биполярного транзистора) откладывается по оси X. Кривая обычно напоминает горнолыжный склон, где допустимый ток резко падает с увеличением напряжения.
Поскольку обычно MOSFET используются в импульсных схемах, некоторые производители транзисторов определяют область безопасной работы в зависимости от длительности импульсов (в миллисекундах). Если транзистор постоянно включен (проводит постоянный ток), то максимальный допустимый ток спадает быстрее, чем если ток пульсирует с интервалом 1 мс или 10 мс. Как видно из Рисунка 1, область безопасной работы будет наибольшей, когда транзистор переключается с периодом 100 мкс (что эквивалентно частоте 10 кГц). Таким образом, область безопасной работы любого транзистора зависит от коэффициента заполнения импульсов, то есть, от соотношения между временами включения и выключения.
 |
|
| Рисунок 1. | Область безопасной работы для напряжения и тока зависит от коэффициента заполнения управляющих импульсов. |
Маркировка
Цифры “13001” на корпусе дают общее представление об этом полупроводниковом устройстве. Многие производители маркируют так свои изделия из-за отсутствия места на корпусе ТО-92, не указывая при этом префикс в начале. В статье приведены технические характеристики устройств малоизвестных в России производителей DGNJDZ, Semtech Electronics, YFWDIODE. Указанные производители в своих даташитах не указывают дополнительных символов маркировки. Без дополнительных обозначений маркирует свой транзистор TS13001 тайваньская компания TSMC. Первые две литеры “TS” являются аббревиатурой первых двух слов в полном названии компании Taiwan Semiconductor Manufacturing Company. В тоже время, на рыке достаточно широко представлены транзисторы mje13001, которые тоже промаркированы цифрами 13001. SHENZHEN JTD ELECTRONICS и многие другие производители применяют s13001 s8d при маркировке своих девайсов. Встречаются и другие префиксы, не рассмотренные в статье. Многие продавцы не заморачиваясь с маркировкой в наименовании товара, указывают все возможные его типы вместе с датой производства.
Строение полевого транзистора
Давайте еще раз рассмотрим структуру полевого транзистора.
Имеем “кирпич” полупроводникового материала P-проводимости. Как вы помните, основными носителями в полупроводнике P-типа являются дырки, поэтому, их концентрация намного больше, чем электронов. Но электроны также есть и в P-полупроводнике. Как вы помните, электроны в P-полупроводнике – это неосновные носители и их концентрация очень мала, по сравнению с дырками. “Кирпич” P-полупроводника носит название Подложки. От подложки выходит вывод с таким же названием: подложка.
Другие слои – это материал N+ типа, диэлектрик, металл. Почему N+, а не просто N? Дело в том, что этот материал сильно легирован, то есть концентрация электронов в этом полупроводнике очень большая. От полупроводников N+ типа, которые располагаются по краям, отходят два вывода: Исток и Сток.
Между Истоком и Стоком через диэлектрик располагается металлическая пластинка, от который идет вывод. Называется этот вывод Затвором. Между Затвором и другими выводами нет никакой электрической связи. Затвор вообще изолирован от всех выводов транзистора, поэтому МОП-транзистор также называют транзистором с изолированным затвором.
Мы видим, что полевой транзистор на схеме имеет 4 вывода (Исток, Сток, Затвор и Подложка), а реальный транзистор имеет только 3 вывода.
В чем прикол? Дело все в том, что Подложку обычно соединяют с Истоком. Иногда это уже делается в самом транзисторе еще на этапе разработки. В результате того, что Исток соединен с Подложкой, у нас образуется диод между Стоком и Истоком, который иногда даже не указывается в схемах, но всегда присутствует:
Поэтому, следует соблюдать цоколевку при подключении МОП-транзистора в схему.
Полевые транзисторы «IRF. «
ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ «IRF. «
Мощные полевые ключевые транзисторы с изолированным затвором, n-канальные, обогащенного типа.
Uc-и max – максимально допустимое напряжение между стоком и истоком (V).
Ic max – максимально допустимый ток стока (А). Рmах • максимально допустимая мощность рассеяния на стоке (W).
Rc-и – минимальное эквивалентное сопротивление сток-исток в полностью открытом состоянии (Ohm).
Си – емкость стока (nF).
Uз-и (отс) — максимальное напряжение отсечки между затвором и истоком (V).
Uз-и max – пробивное напряж. затвор-исток (V). S(A/V) – крутизна ампер-вольтовой характеристики, от и до.
при Iс – ток стока (А) при котором измерялась
NXP » MRF1K50H
John Powell, NXP Semiconductors
Microwave Engineering Europe
Последние достижения в области технологии LDMOS позволили не только использовать радиочастотные транзисторы в тех приложениях, где раньше безраздельно доминировали электровакуумные приборы, но и расширить сферу их применения. Новый мощный радиочастотный транзистор MRF1K50H компании NXP при питании напряжением 50 В способен как в импульсном, так и в непрерывном режимах отдавать в нагрузку 1500 Вт в диапазоне частот от 1.8 до 500 МГц, что делает его самым мощным транзистором среди выпускаемых отраслью по любым технологиям и для любых частот.
Когда несколько лет назад NXP представила транзистор с непрерывной выходной мощностью 1250 Вт, он быстро завоевал популярность в самых разных приложениях большой мощности, где раньше традиционно использовались электровакуумные триоды и тетроды, поскольку это был первый LDMOS транзистор, способный работать в системах, в которых могут происходить огромные рассогласования импедансов.
Новый MRF1K50H (Рисунок 1) сместил этот уровень надежности в область более высоких мощностей, что делает его еще более привлекательным для приложений большой мощности. Это могут быть, в частности, схемы накачки углекислотных лазеров и источников плазмы, а также установки физики высоких энергий, в которых они формируют электромагнитное поле, ускоряющее пучки заряженных частиц.
 |
|
| Рисунок 1. | Изображенные здесь в трех вариантах корпусов новые 1.5-киловаттные радиочастотные транзисторы компании NXP на сегодня являются самыми мощными твердотельными высокочастотными приборами. Версия с керамическим корпусом с воздушной полостью совместима с существующими транзисторами; для увеличения выходной мощности достаточно лишь небольшой перенастройки. |
MRF1K50H также хорошо подойдет для использования во многих промышленных системах, таких как нагревательное, сварочное и сушильное оборудование, в котором всегда использовались электронные лампы, поскольку никаких твердотельных источников радиочастотного диапазона, в которых сочетались бы надежность электровакуумных приборов с высокой выходной мощностью просто не существовало. Кроме того, транзистор найдет применение в УКВ передатчиках телевизионного вещания, УВЧ радарах и наземных базовых станциях подвижной радиосвязи.
 |
|
| Рисунок 2. | MRF1K50H отдает непрерывную мощность 1550 Вт на частоте 27 МГц при усилении 25.9 дБ и КПД 78%. |
Кроме того, MRF1K50H, вероятно, приобретет популярность среди производителей линейных усилителей для любительского радио, где один транзистор легко обеспечит максимальную пиковую мощность огибающей (1500 Вт), допустимую почти во всех КВ и некоторых УКВ диапазонах.
По уровню надежности и сроку службы этот транзистор намного превосходит любые электронные лампы. В экстремальных условиях, когда температура перехода может достигать 225 °C, среднее время наработки на отказ транзистора MRF1K50H составляет 35 лет, однако в нормальном режиме работы при температуре корпуса до 100 °C оно превышает 450 лет. Это гарантирует длительный срок эксплуатации без замены транзистора, намного сокращающий вынужденные простои промышленных систем, время их обслуживания и стоимость использования. Кроме того, твердотельные источники радиочастотных сигналов позволяют управлять выходной мощностью в их полном динамическом диапазоне, фактически, предлагая ранее недоступные варианты использования.
 |
|
| Рисунок 3. | Основные характеристики транзисторов MRF1K50H в радиовещательном диапазоне частот. Как можно видеть, КПД остается в пределах 81% … 84%. |
Получить выходную мощность 1.5 кВт можно как от транзистора в керамическом корпусе с воздушной полостью (MRF1K50H), так и от транзистора в формованном пластмассовом корпусе (MRF1K50N). MRF1K50H совместим по выводам со своим 1250-ваттным предшественником MRFE6VP61K25H, а также с устройствами других производителей, так что переход на новые транзисторы не вызовет у разработчиков никаких трудностей. Более того, у транзисторов не только одинаковые корпуса, но и очень близкие значения выходной емкости, что позволяет устанавливать MRF1K50H на ту же печатную плату, выполнив лишь минимальные перенастройки, связанные с его большей выходной мощностью.
Область применения полевого транзистора
КМОП-структуры, которые строятся из комплементарной пары данных устройств и у которых каналы разного типа (n- и р-), нашли широкое применение в аналоговых и цифровых интегральных схемах. За счёт того, что полевые транзисторы управляются полем (точнее, размером величины напряжения, которое попадает на затвор), а не током, что протекает через базу (что можно наблюдать в биполярных транзисторах), происходит меньшее потребление энергии. Это актуально для схем следящих и ждущих устройств, а также там, где необходимо обеспечение малого энергопотребления и энергосбережения (спящий режим на телефоне). В отличие от полевых схемы включения биполярных транзисторов будут требовать большей энергии, поэтому не приходится рассчитывать на их длительную работу без источника постоянной энергии. Это одно из наиболее весомых преимуществ. Схемы включения биполярных транзисторов, кстати, строятся на более знакомых большинству радиолюбителей терминах: база, эмиттер и коллектор.
В качестве примера использования полевых транзисторов на практике можно привести пульт дистанционного управления или наручные кварцевые часы. За счёт реализации с применением КМОП-структур данные устройства могут похвастаться работой в несколько лет, используя при этом всего один миниатюрный источник питания, такой как аккумулятор или батарейка. Вот такие преимущества дают схемы включения транзистора. И это ещё не предел возможностей их использования. Благодаря конструктивному усовершенствованию полевые транзисторы всё шире применяются в разных радиоустройствах, где они успешно заменяют биполярные. Поскольку в открытом состоянии они обладают низким сопротивлением, то их можно встретить в усилителях, которые увеличивают звуковые частоты высокой верности. Использование в радиопередающей технике позволяет увеличивать частоту несущего сигнала и таким образом обеспечивать устройствам высокую помехоустойчивость. Поэтому схемы включения транзистора и пользуются такой популярностью.
Меры безопасности при работе с полевыми транзисторами
Все полевые транзисторы, будь это полевой транзистор с управляющим PN-переходом, либо МОП-транзистор, очень чувствительны к электрическим перегрузкам на Затворе. Особенно это касается электростатического заряда, который накапливается на теле человека и на измерительных приборах. Опасные значения электростатического заряда для МОП-транзисторов составляют 50-100 Вольт, а для транзисторов с управляющим PN переходом – 250 Вольт
Поэтому, самое важное правило при работе с такими транзисторами – это заземлить себя через антистатический браслет, или взяться за голую батарею ДО касания полевых транзисторов
Также в некоторых экземплярах полевых транзисторов встраивают защитные стабилитроны между Истоком и Затвором, которые вроде бы спасают от электростатики, но лучше все-таки перестраховаться лишний раз и не испытывать судьбу транзистор на прочность. Также не помешало бы заземлить всю паяльную и измерительную аппаратуру. В настоящее время это все делается уже автоматически через евро розетки, у которых имеются в наличии заземляющий проводник.
IRF830AL MOSFET — описание производителя. Даташиты. Основные параметры и характеристики. Поиск аналога. Справочник
Наименование прибора: IRF830AL
Тип транзистора: MOSFET
Полярность: N
Максимальная рассеиваемая мощность (Pd): 74
W
Предельно допустимое напряжение сток-исток |Uds|: 500
V
Предельно допустимое напряжение затвор-исток |Ugs|: 10
V
Пороговое напряжение включения |Ugs(th)|: 4.5
V
Максимально допустимый постоянный ток стока |Id|: 5
A
Максимальная температура канала (Tj): 150
°C
Общий заряд затвора (Qg): 24
nC
Сопротивление сток-исток открытого транзистора (Rds): 1.4
Ohm
Тип корпуса:
IRF830AL
Datasheet (PDF)
0.1. irf830alpbf irf830aspbf sihf830al sihf830as.pdf Size:207K _vishay
IRF830AS, IRF830AL, SiHF830AS, SiHF830ALVishay SiliconixPower MOSFETFEATURESPRODUCT SUMMARY Halogen-free According to IEC 61249-2-21VDS (V) 500DefinitionRDS(on) (Max.) ()VGS = 10 V 1.40 Low Gate Charge Qg Results in Simple DriveQg (Max.) (nC) 24RequirementQgs (nC) 6.3 Improved Gate, Avalanche and Dynamic dV/dtQgd (nC) 11 Ruggedness Fully Characterize
7.1. irf830as.pdf Size:155K _international_rectifier
PD- 92006ASMPS MOSFETIRF830AS/LHEXFET Power MOSFETApplicationsVDSS RDS(on) max ID Switch Mode Power Supply (SMPS) Uninterruptable Power Supply 500V 1.40 5.0A High Speed Power SwitchingBenefits Low Gate Charge Qg Results in SimpleDrive Requirement Improved Gate, Avalanche and Dynamicdv/dt Ruggedness Fully Characterized Capacitance andAvalanche Voltage and Curre
7.2. irf830a.pdf Size:108K _international_rectifier
PD- 91878CSMPS MOSFETIRF830AHEXFET Power MOSFETApplicationsVDSS Rds(on) max ID Switch Mode Power Supply ( SMPS ) Uninterruptable Power Supply 500V 1.40 5.0A High speed power switchingBenefits Low Gate Charge Qg results in SimpleDrive Requirement Improved Gate, Avalanche and dynamicdv/dt Ruggedness Fully Characterized Capacitance andAvalanche Voltage and Curren
7.3. irf830as-lpbf.pdf Size:676K _international_rectifier
PD- 95139SMPS MOSFETIRF830AS/LPbFHEXFET Power MOSFETApplicationsVDSS RDS(on) max ID Switch Mode Power Supply (SMPS) Uninterruptable Power Supply 500V 1.40 5.0A High Speed Power Switching Lead-FreeBenefits Low Gate Charge Qg Results in SimpleDrive Requirement Improved Gate, Avalanche and Dynamicdv/dt Ruggedness Fully Characterized Capacitance andAvalanche Vol
7.4. irf830apbf.pdf Size:168K _international_rectifier
PD- 94820SMPS MOSFETIRF830APbFHEXFET Power MOSFETApplicationsVDSS Rds(on) max ID Switch Mode Power Supply ( SMPS ) Uninterruptable Power Supply 500V 1.40 5.0A High speed power switching Lead-FreeBenefits Low Gate Charge Qg results in SimpleDrive Requirement Improved Gate, Avalanche and dynamicdv/dt Ruggedness Fully Characterized Capacitance andAvalanche Volt
7.5. irf830a.pdf Size:911K _samsung
Advanced Power MOSFETFEATURESBVDSS = 500 V Avalanche Rugged TechnologyRDS(on) = 1.5 Rugged Gate Oxide Technology Lower Input CapacitanceID = 4.5 A Improved Gate Charge Extended Safe Operating Area Lower Leakage Current : 10 A (Max.) @ VDS = 500V Lower RDS(ON) : 1.169 (Typ.)1231.Gate 2. Drain 3. SourceAbsolute Maximum RatingsSymbol Characteristic V
7.6. irf830a sihf830a.pdf Size:1091K _vishay
IRF830A, SiHF830AVishay SiliconixPower MOSFETFEATURESPRODUCT SUMMARY Low Gate Charge Qg Results in Simple DriveVDS (V) 500AvailableRequirementRDS(on) ()VGS = 10 V 1.4RoHS* Improved Gate, Avalanche and Dynamic dV/dtQg (Max.) (nC) 24 COMPLIANTRuggednessQgs (nC) 6.3 Fully Characterized Capacitance and Avalanche VoltageQgd (nC) 11and CurrentConfigurati
7.7. irf830apbf sihf830a.pdf Size:1093K _vishay
IRF830A, SiHF830AVishay SiliconixPower MOSFETFEATURESPRODUCT SUMMARY Low Gate Charge Qg Results in Simple DriveVDS (V) 500AvailableRequirementRDS(on) ()VGS = 10 V 1.4RoHS* Improved Gate, Avalanche and Dynamic dV/dtQg (Max.) (nC) 24 COMPLIANTRuggednessQgs (nC) 6.3 Fully Characterized Capacitance and Avalanche VoltageQgd (nC) 11and CurrentConfigurati
7.8. irf830a.pdf Size:234K _inchange_semiconductor
INCHANGE Semiconductorisc N-Channel Mosfet Transistor IRF830AFEATURESDrain Current I =5A@ T =25D CDrain Source Voltage-: V = 500V(Min)DSSFast Switching SpeedLow Drive RequirementMinimum Lot-to-Lot variations for robust deviceperformance and reliable operationAPPLICATIONSSwitch Mode Power SupplyUninterruptable Power SupplyHigh speed power switc
Другие MOSFET… IRF820FI
, IRF820S
, IRF821
, IRF822
, IRF822FI
, IRF823
, IRF830
, IRF830A
, IRF5210
, IRF830AS
, IRF830FI
, IRF830S
, IRF831
, IRF831FI
, IRF832
, IRF833
, IRF840
.
Характеристики
В любом техническом описании на транзистор производитель указывает максимально допустимые и электрические параметры эксплуатации, при температуре окружающей среды до 25 °C. Как правило, значения параметров указываются для идеальных условий эксплуатации, которых в реальной жизни добиться практически невозможно. Но именно на эти параметры ориентируется разработчик в своих проектах.
Максимальные
Главные максимально допустимые значения при эксплуатации указаны в самом начале технического описания. Это своеобразная реклама на устройство – чем выше значения параметров, тем лучше. Напомним, что значения этих параметров не должны превышаться ни при каких условиях. Для мощного mosfet irf840 такими параметрами являются: максимальное напряжение сток-исток VDS до 500 В, сопротивление в открытом состоянии RDS(ON) 0,85 Ом, суммарный заряд затвора QGMAX 63 Нк и максимальный ток ID 8.0 A. В отдельную таблицу сведены другие предельно допустимые характеристики, указанные для температуры окружающей среды 25 °C.
Электрические
Максимальные значения дают лишь общее понятия о параметрах устройства и возможность сравнить его с другими транзисторами. Кроме максимальных значений в datasheet на irf840 приводится таблица других не менее важных параметров с названием — электрические характеристики. Эти значения также приводятся с учетом температуры окружающей среды в 25 °C. Рассмотрим их поподробнее.
У таблицы электрических параметров имеется дополнительный столбец с условиями, при которых производитель проводил тестирование устройства
Все значения приведенные в таблице в той или иной мере важны для применения в проектах, однако в первую очередь из этого списка обращают внимание на следующие характеристики irf840: напряжение пробоя V(BR)DSS до 500 В, напряжение отсечки VGS(th) от 2 до 4 В, токи утечки затвора IDSS до 100 нА и канала IDSS до 250 мкА. Их производитель указывает в первую очередь
Время переключения
Для применения в ключевых схемах стоит обратить внимание на ёмкостные значения (СRSS, СISS, СOSS), которые определяют время открытия TD (ON) и закрытия TD(OFF) канала проводимости. Чем оно ниже, тем лучше работа устройства в ключевом режиме и меньше его нагрев
У irf840 эти значения составляют 14 и 49 наносекунд соответственно. Обратите внимание, что в даташит эти значения приводятся производителем для определенных условий тестирования, соответственно на практике они могут отличатся от указанных.
Ёмкостные характеристики
Так же, для ключевых схем могут понадобиться так называемые паразитные емкости между выводами транзистора (СGD, СGS, CDC). Некоторые производители не указывают их значения, но при необходимости их можно вычислить по формулам:
Зная величину обратной переходной ёмкости у irf840 (CRSS = 120 пФ), вычисляем ёмкостные величины у паразитных конденсаторов: CGD 120 пФ; CGS 1180 пФ; CDS 180 пФ. Следует знать, что при включении (открытии канала) емкость CGD образует отрицательную обратную связь между входом и выходом прибора, называемую эффектом Миллера. Значения величин CGD и CDS сильно зависят от напряжения в нагрузке и лишь иногда указываются в документации для тестирования.
Тепловые параметры
Все вышеперечисленные параметры сильно зависят от нагрева самого irf840 и окружающих его элементов, во время работы. Так, при нагреве корпуса до 100 С максимальный постоянный ток стока, который может перегнать через себя этот транзистор, резко уменьшается до 5.1 A, при этом IGSS будет расти. Максимальные значения отдельных характеристик при переменном токе, таких как IDM, IEA, EAR так же ограничивает температура перехода TJ и об этом производитель указывает дополнительно в пояснениях.
Для расчетов TJ при импульсном токе в даташит приводится график зависимости теплового импеданса между подложкой-корпусом ZthJC (С/Вт) от коэффициента заполнения D (Duty Factor). Чем больше Duty Factor, тем выше ZthJC и тем сильнее нагревается кристалл, температура которого у irf840 ограничена 150 °C.
Снизить нагрев прибора возможно при установке дополнительных пассивных или активных схем охлаждения с помощью внешних устройств. Пассивная схема предполагает использование радиатора. Для расчета его площади и других свойств, позволяющих уменьшить нагрев irf840, в его спецификации приводят значения тепловых сопротивлений тепловых: кристалл-корпус (Junction-to-Case ), корпус-среду (Junction-to-Ambient).
Аналог
Ближайшие зарубежные аналоги у irf840: это 2SK554 (Toshiba) и STP5NK50Z (STM). Отечественной заменой могут быть КП777А, КП840. К сожалению их очень трудно найти в продаже, особенно российского производства.
Расшифровка основных параметров MOSFET-транзисторов
Тип транзистора – в реальных устройствах могут использоваться полевые транзисторы разных типов: транзистор с управляющим p-n – переходом (J-FET) или
униполярные транзисторы МДП-типа (MOSFET).
Полярность — полевые транзисторы могут быть прямой проводимости или обратной, то есть с P-каналом или N-каналом.
Максимальная рассеиваемая мощность (Pd) — необходимо убедиться, что выбранный транзистор может рассеивать достаточную мощность. Этот параметр зависит от
максимальной рабочей температуры транзистора — при повышении температуры максимальная рассеиваемая мощность уменьшается. Если рассеиваемая мощность
недостаточна — ухудшаются некоторые характеристики транзистора. Например, сопротивление Rds может удвоиться при возрастании температуры от 25°C до 125°C.
Предельно допустимое напряжение сток-исток (Vds) – это максимальное напряжение сток-исток не вызывающее лавинного пробоя при температуре 25°C. Оно
имеет зависимость от температуры: напряжение уменьшаться при уменьшении температуры транзистора. Например, при -50°C, напряжение, не вызывающее
лавинного пробоя, может составлять 90% от Vds при 25°C.
Предельно допустимое напряжение затвор-исток (Vgs) – при подаче на затвор напряжения более допустимого, возможно повреждение изолирующего оксидного слоя
затвора (это может быть и статическое электричество). Не стоит использовать транзисторы с большим запасом по напряжениям Vds и Vgs, т.к. обычно они имеют
худшие скоростные характеристики.
Пороговое напряжение включения Vgs(th) — если напряжение на затворе выше Vgs(th), MOSFET транзистор начинает проводить ток через канал сток-исток. Vgs(th)
имеет отрицательный температурный коэффициент: с увеличением температуры MOSFET-транзистор начинает открываться при более низком напряжении затвор-исток.
Максимально допустимый постоянный ток стока (Id) – следует иметь ввиду, что иногда выводы из корпуса транзистора ограничивают максимально допустимый
постоянный ток стока (переключаемый ток может быть больше). С ростом температуры максимально допустимый ток уменьшается.
Максимальная температура канала (Tj) — этот параметр ограничивает температуру канала транзистора во включенном состоянии. Если ее превысить,
срок службы транзистора может сократиться.
Общий заряд затвора (Qg) — заряд, который нужно сообщить затвору для открытия транзистора. Чем меньше этот параметр, тем меньшая мощность требуется для управления транзистором.
Время нарастания (tr) — время, за которое ток стока увеличится с 10% до 90% от указанного.
Сопротивление сток-исток открытого транзистора (Rds) — сопротивление открытого канала сток-исток при заданных параметрах: Id, Vgs и Tj.
Выше описаны наиболее важные параметры MOSFET-транзисторов. В даташитах производитель указывает много дополнительных параметров: заряд затвора,
ток утечки затвора, импульсный ток стока, входная емкость и др.
Выбор p-канальных и n-канальных MOSFET
Невозможно создать p-канальный силовой MOSFET, который имел бы такие же электрические характеристики, как и n-канальный MOS-FET. Поскольку подвижность носителей заряда в n-канальном силовом MOSFET в 2,5–3 раза выше, то для обеспечения одного и того же сопротивления в открытом состоянии Rds(on), размер кристалла p-канального MOSFET должен быть в 2,5–3 раза больше, по сравнению с n-канальным транзистором. Вследствие большей площади кристалла p-канальные MOSFET-транзисторы имеют меньшее тепловое сопротивление и более высокие значения допустимого тока. Но их динамические характеристики (емкость, заряд затвора и др.) зависят от размера кристалла.
На низких частотах переключений, при которых доминируют потери проводимости, p-канальный MOSFET должен иметь тот же уровень номинального тока ID25, что и n-канальный транзистор. Если два транзистора имеют одинаковый номинальный ток ID25, нагрев их кристаллов будет практически одинаков при одинаковой температуре корпуса и одинаковом токе. В этом случае оптимальный размер кристалла p-канального MOSFET составит уже 1,5–1,8 от размера кристалла n-канального транзистора.
На высоких частотах переключения, где доминируют динамические потери, p-канальный MOSFET должен иметь ту же величину заряда затвора, что и n-канальный транзистор. Если два транзистора имеют одинаковый заряд затвора и управляются одинаково, их динамические потери близки. В этом случае p-канальный MOSFET имеет тот же размер кристалла, что и n-канальный, но его номинальный ток ID25 может быть меньше, чем у n-канального.
Для работы в линейном режиме необходимо соответствие p-канального и n-канального транзистора по FBSOA (области безопасной работы) в реальном режиме
Это часто означает соответствие по номинальной рассеиваемой мощности ID25, но, кроме того, нужно обращать внимание на физическую способность транзистора работать в линейном режиме
В реальных приложениях необходимо тщательно выбирать p-канальный MOSFET-тран-зистор по номинальному току ID25 или заряду затвора Qg. Приложений, в которых требуется одинаковое сопротивление в открытом состоянии Rds(on), не так много.
Возможно, вам также будет интересно
Развитие мощных полевых транзисторов носит беспрецедентный характер. С 70-х годов, когда в СССР были созданы, детально изучены и запущены в серию первые в мире мощные полевые транзисторы, эти приборы превратились из маломощных «недоносков» с высоким входным сопротивлением, во всем остальном уступающих биполярным транзисторам, в мощные приборы с уникально малым (до 0,001 Ом) сопротивлением во включенном состоянии, рабочими токами до 400 А и выше и рабочими напряжениями от десятков до 1200 В. Приборы имеют
Основной причиной выпуска нового семейства силовых модулей SEMIKRON, получившего название SEMiX, были требования рынка по дальнейшему повышению эффективности преобразовательной техники и необходимость разработки аналогов модулей EconoPack+ (EUPEC), чрезвычайно популярных благодаря малым габаритам и высокой эффективности. Очевидно поэтому во всех материалах и презентациях, посвященных SEMiX, проводится сравнение их характеристик с параметрами модулей Econopack+. Для решения задачи
Сложность коммутационных процессов в силовых транзисторных ключах преобразователей напряжения не позволяет рассчитывать аналитически демпфирующие цепи для этих ключей. В статье рассмотрены примеры расчета номиналов компонентов демпфирующих цепей с применением пакета Pspice.
