ترانزیستورهای اثر میدانی نیمه هادی اکسید فلزی (MOSFET) صنعت الکترونیک را متحول کرده و به اجزای فراگیر در طیف گسترده ای از مدارها تبدیل شده اند. در حالی که وظیفه اصلی آنها کنترل و تقویت سیگنال های الکتریکی است، ماسفت ها همچنین دارای یک عنصر اغلب نادیده گرفته شده و در عین حال حیاتی هستند: دیود داخلی بدن. این پست وبلاگ به پیچیدگی‌های دیودهای بدنه ماسفت می‌پردازد و استراتژی‌هایی را برای به حداقل رساندن تلفات آنها و افزایش کارایی مدار کلی بررسی می‌کند.
آشنایی با تلفات دیود بدنه ماسفت
دیود بدنه، یک اتصال انگلی ذاتی در ساختار ماسفت، جریان جریان یک طرفه را نشان می‌دهد و به جریان اجازه می‌دهد از درین به منبع عبور کند اما برعکس نمی‌شود. در حالی که دیود بدنه اهداف ارزشمندی را انجام می دهد، می تواند تلفات برق را ایجاد کند که کارایی مدار را کاهش می دهد.
تلفات رسانایی: در هنگام روشن بودن ماسفت، دیود بدنه جریان را در جهت معکوس هدایت می کند و باعث تولید گرما و اتلاف نیرو می شود.
تلفات سوئیچینگ: در طول انتقال سوئیچینگ ماسفت، دیود بدنه جریان را در طول دوره بازیابی معکوس هدایت می کند که منجر به تلفات سوئیچینگ می شود.
استراتژی هایی برای به حداقل رساندن تلفات دیود بدنه ماسفت
انتخاب ماسفت‌های مناسب: ماسفت‌هایی را با ولتاژ رو به جلو و زمان بازیابی معکوس به ترتیب برای به حداقل رساندن تلفات هدایت و سوئیچینگ انتخاب کنید.
بهینه‌سازی سیگنال‌های درایو: از سیگنال‌های درایو گیت مناسب برای به حداقل رساندن زمان هدایت دیود بدنه در حین سوئیچینگ استفاده کنید و تلفات سوئیچینگ را کاهش دهید.
استفاده از مدارهای اسنابر: برای اتلاف انرژی ذخیره شده در اندوکتانس های انگلی و کاهش نوسانات ولتاژ و کاهش تلفات کلیدزنی، مدارهای اسنابر متشکل از مقاومت ها و خازن ها را اجرا کنید.
دیودهای بدنه موازی: دیودهای خارجی را موازی با دیود بدنه در نظر بگیرید تا جریان را به اشتراک بگذارند و اتلاف توان را کاهش دهند، به ویژه در کاربردهای با جریان بالا.
طراحی مدار جایگزین: در برخی موارد، توپولوژی های مدار جایگزین که نیاز به مسیر هدایت دیود بدنه را از بین می برند، می توانند برای به حداقل رساندن تلفات بیشتر در نظر گرفته شوند.
مزایای به حداقل رساندن تلفات دیود بدنه ماسفت
راندمان بهبود یافته: کاهش تلفات دیود بدنه منجر به افزایش راندمان کلی مدار می‌شود که منجر به کاهش مصرف انرژی و صرفه‌جویی در انرژی می‌شود.
کاهش تولید گرما: به حداقل رساندن تلفات، تولید گرما را در ماسفت و اجزای اطراف آن کاهش می‌دهد، عملکرد حرارتی را بهبود می‌بخشد و طول عمر قطعه را افزایش می‌دهد.
قابلیت اطمینان افزایش یافته: دمای عملیاتی پایین تر و کاهش تنش روی قطعات به افزایش قابلیت اطمینان مدار و طول عمر کمک می کند.
نتیجه گیری
دیودهای بدنه ماسفت، اگرچه اغلب نادیده گرفته می شوند، می توانند به طور قابل توجهی بر راندمان و عملکرد مدار تأثیر بگذارند. درک منابع تلفات دیود بدنه و اجرای استراتژی های کاهش موثر برای طراحی سیستم های الکترونیکی با راندمان بالا و قابل اعتماد بسیار مهم است. با اتخاذ این تکنیک ها، مهندسان می توانند عملکرد مدار را بهینه کنند، مصرف انرژی را به حداقل برسانند و طول عمر طرح های الکترونیکی خود را افزایش دهند.
زمان ارسال: ژوئن-07-2024