Речь идёт о мощных переключающих полевых транзисторах (POWER MOSFETS) основная область применения которых - импульсные источники питания (SMPS), импульсные преобразователи напряжения для источников бесперебойного питания, а также элетроприводы.
Общая структурная схема применения POWER MOSFEETS такова:
Схема управления генерирует импульсы управления полевым транзистором, регулируя их ширину в зависимости от падения напряжения на обмотке II, тем самым осуществляет стабилизацию колебательного процесса в контуре транзистор-трансформатор и, соответственно, напряжения на выходной обмотке III. Для такой схемы характерны простота конструкции и низкая себестоимость. Например , при применении в качестве схемы управления драйвера SGS Thomson TDA4605A, число электронных компонетов в схеме колеблется в районе 15-20. Качество работы всей схемы во многом зависит от характеристик транзистора, в особенности от такого важного параметра, как сопротивление сток-исток в полностью открытом состоянии (RDS(on)). Естественно - чем меньше это сопротивление, тем меньше тепловые потери, тем больше мощность источника питания. Сопротивление открытого транзистора является таким же важным инструментом в конкуренции на рынке электронных компонентов, как и собственно цена.На сегодняшний день хотелось бы выделить три основных производителя вышеуказанного транзистора.
Исторически первым был SIEMENS c технологией SIPMOS в и сопротивлением перехода в открытом состоянии 2W. За ним последовали SGS -Thomson (ныне именуемый STMicroelectronics) и International Rectifier c технологией HEXFET в , которым удалось достигнуть RDS(on)=1.35W и 1.2W соответственно. Для лучшего понимания сходства и различий между транзисторами производимыми этими тремя компаниями , основные параметры сведены в таблицу:
Фирма | SIEMENS | STMicroelectronics | International Rectifier |
Параметры/ ТИП | BUZ90A | STP5NA60 | IRFBC40 |
VSSD | 600V | 600V | 600V |
RDS(on) | 2W при токе 3.7 А | 1.35W | 1.2W |
ID | 4A | 5,3A | 6,2A |
Корпус | ТО220AB | TO220AB | TO220AB |
Имп. Ток. IDM | 16A | 21A | 25A |
Мощность PD | 75W | 110W | 125W |
Рабочая температура | -55 +150°С | -65 +150°С | -55 +150°С |
VGS | ±20V | ±30V | ±25V |
Порог управления VGS(th) | 2.1-4V | 2.25-3.75V | 2-4V |
Ток утечки | 10-100nA | 100nA | 100nA |
gfs | 3.8S | 2.7-4.7S | 4.7S |
Cвх | 780-1050pF | 925-1210pF | 1300pF |
Cвых | 110-170pF | 130-175pF | 160pF |
Время вкл. Td(on) | 20-30ns | 28-40ns | 13ns |
Время спада имп.Tf | 90ns | 18-27ns | 20ns |
Прямой ток Is | 4A | 6,2A | 5,3A |
Импульсный ток ISM | 16A | 25A | 21A |
Vsd | 1.1-1.2V | 1.5V | 1.6V |
Время восстановления | 350ns | 450-940ns | 490ns |