
Техника
Изумительные транзисторы на плате защиты аккумулятора, полевые или какие, что они могут и давно ли появились в природе ?
Вот на этом фото 2 штуки я показал красной стрелкой. Чем изумительны? При токе в 2 ампера на них падает всего 4 милливольта, а при токе в 20 а - соответственно 0,04 в. Назначение - обрывать цепь мотора шуруповерта при достижении предельного тока, а также защита от перезаряда и переразряда. Я было сначала подумал, что они пробиты, так как тестер показывал ноль, а потом догадался переключить его на милливольты. Это удивительные полупроводники, если их использовать в диодном мосте, то он не будет греться даже при 10 амперах - я так прикинул.


Это МОП-транзисторы. На биполярных, даже в режиме насыщения, не может падать столь малое напряжение.
Полностью открытый канал полевого транзистора - по сути резистор. Кусок кремния. Именно поэтому его характеристика линейна (выполняется закон Ома: в десять раз больше ток - вдесятеро выросло падение напряжения). Физика работы такого транзистора, если попытаться объяснить на пальцах, в том, что электрическое поле затвора проникает в полупроводник (в область канала, т. е. собсно ту область, что находится непосредственно под затвором) и изменяет концентрацию носителей. Если этих носителей оказывается избыток - канал становится проводящим. Если, наоборот, носители отталкиваются от затвора - канал закрыт и транзистор тока не проводит. Если ещё и напряжение на стоке относительно истока меньше напряжения затвор-исток, то транзистор будет в линейном режиме.
И, да, это можно использовать в выпрямителях. Но только схема такого выпрямителя оказывается довольно сложной. Ведь чтоб получить низкое сопротивление канала в открытом состоянии, надо подать соответствующее напряжение на затвор. И это напряжение должно быть заметно выше, чем амплитуда выпрямляемого напряжения, - иначе транзистор не откроется достатчно "широко".
Поэтому такие выпрямители выполняются, как правило, по полумостовой схеме (аналог на диодах - трансформатор с выводом от средней точки), а схема управления - это специализированная микросхема, иногда совмещённая с ключевыми транзисторами (на одном кристалле), иногда отдельная. Схема управления открывает нужные транзисторы в нужные моменты времени, в этом и заключается принцип работы таких выпрямителей. Как правило, на вход там подаётся не синус, а переменное напряжение импульсной формы, то есть полная схема такогог блока питания выглядит так: обычный сетевой выпрямитель - формирователь импульсов высокой амплитуды (сетевой) - трансформатор - ключевой выпрямитель на МОП-транзисторах со своей схемой управления.
Помимо чисто выпрямления, такие микросхему ещё и стабилизируют выходное напряжение.
Кстати, в блоках питания процессоров на компьютерной материнской плате, где напряжения низкие, порядка 1 вольта (напряжения ядра может быть, к примеру, 1,12 В или даже 0,96 В), только такие выпрямители - на МОП-транхзисторах - и используются. Ну сами прикиньте, какой был бы кпд у выпрямителя на диодах, если падение напряжения на каждом диоде сопоставимо с выходным напряжением...
Полностью открытый канал полевого транзистора - по сути резистор. Кусок кремния. Именно поэтому его характеристика линейна (выполняется закон Ома: в десять раз больше ток - вдесятеро выросло падение напряжения). Физика работы такого транзистора, если попытаться объяснить на пальцах, в том, что электрическое поле затвора проникает в полупроводник (в область канала, т. е. собсно ту область, что находится непосредственно под затвором) и изменяет концентрацию носителей. Если этих носителей оказывается избыток - канал становится проводящим. Если, наоборот, носители отталкиваются от затвора - канал закрыт и транзистор тока не проводит. Если ещё и напряжение на стоке относительно истока меньше напряжения затвор-исток, то транзистор будет в линейном режиме.
И, да, это можно использовать в выпрямителях. Но только схема такого выпрямителя оказывается довольно сложной. Ведь чтоб получить низкое сопротивление канала в открытом состоянии, надо подать соответствующее напряжение на затвор. И это напряжение должно быть заметно выше, чем амплитуда выпрямляемого напряжения, - иначе транзистор не откроется достатчно "широко".
Поэтому такие выпрямители выполняются, как правило, по полумостовой схеме (аналог на диодах - трансформатор с выводом от средней точки), а схема управления - это специализированная микросхема, иногда совмещённая с ключевыми транзисторами (на одном кристалле), иногда отдельная. Схема управления открывает нужные транзисторы в нужные моменты времени, в этом и заключается принцип работы таких выпрямителей. Как правило, на вход там подаётся не синус, а переменное напряжение импульсной формы, то есть полная схема такогог блока питания выглядит так: обычный сетевой выпрямитель - формирователь импульсов высокой амплитуды (сетевой) - трансформатор - ключевой выпрямитель на МОП-транзисторах со своей схемой управления.
Помимо чисто выпрямления, такие микросхему ещё и стабилизируют выходное напряжение.
Кстати, в блоках питания процессоров на компьютерной материнской плате, где напряжения низкие, порядка 1 вольта (напряжения ядра может быть, к примеру, 1,12 В или даже 0,96 В), только такие выпрямители - на МОП-транхзисторах - и используются. Ну сами прикиньте, какой был бы кпд у выпрямителя на диодах, если падение напряжения на каждом диоде сопоставимо с выходным напряжением...
Кэролайн Майклсон
Хочу как - то поэкспериментировать с ними, у них затвор защищен или может легко пробиться статикой, как советские КП303 (вспомнились) ?
А наличие паразитного диода (в обратном направлении) на сток-исток у полевика не смущает? Не очень это вяжется с функцией выпрямителя.
Синхронные выпрямители на тиристорах и на IGBT удаются.
Синхронные выпрямители на тиристорах и на IGBT удаются.
Кэролайн Майклсон
Смущает. А бывают полевики без этого недостатка, так сказать ?
Анастасия Савицкая
Для построения выпрямительных мостов на полевых транзисторах паразитный диод совершенно не мешает. Сам делал такое. В инете масса описаний таких конструкций. Гуглите по фразе "идеальный диод", там все написано.
Ну ты сравнил - канал, насыщенный носителями заряда, и pn-переход...
забудь про мост,
Кэролайн Майклсон
а я где - то читал про блоки питания импульсные с высоким КПД до 95 % за счет того, что выпрямление тока не диодами и даже не диодами шоттки, а полевиками, только какими - не помню. Полевики ж разные бывают...
Обычные мосфеты.. У некоторых совсем маленькое сопротивление открытого канала. Поэтому они и так популярны в качестве мощных ключевых элементов..
Кэролайн Майклсон
не ну 4 милливольта - это вообще ) если ими выпрямлять ток в блоке питания, можно заметно поднять КПД наверное аж до 95 %, например в компьютерном БП. Но там используют диоды шоттки - они тоже сильно греются, на них падает 0,4 вольта, а не милливольты, как в этом случае.
Похожие вопросы
- Основное преимущество полевого транзистора MD II типа от полевого транзистора с управляющим p-n переходом в том, что он
- 1) Можно ли прозвонить транзистор в плате? 2) Как примерно можно перегреть транзистор при пайке, чтобы он вышел из строя
- Как раскачать полевой транзистор
- Защита от переплюсовки и обратных токов на полевых транзисторах
- Можете помочь составить схему с полевым транзистором
- Можно ли биполярный транзистор сделать импульсным как полевой транзистор.
- Можноли полевой транзистор использовать для ограничения мощности?
- Биполярный транзистор вместо полевого
- драйвер для усилителя на полевых транзисторах мосфет
- У полевого транзистора канал и по сути это управляемый резистор. У биполярного переходы.