V oblasti elektroniky se tranzistory MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) objevily jako všudypřítomné součástky, proslulé svou účinností, rychlostí spínání a ovladatelností. MOSFETy však mají vlastní charakteristiku, diodu v těle, která přináší výhody i potenciální výzvy. Tento návod pro začátečníky se ponoří do světa diod MOSFET v těle a prozkoumá jejich základy, vlastnosti a praktické aplikace.
Odhalení MOSFET Body Diode
Tělesná dioda MOSFET je vnitřní parazitní dioda tvořená vnitřní strukturou MOSFETu. Nachází se mezi svorkami zdroje a svodu a její směr je typicky opačný k toku vnějšího proudu přes MOSFET.
Pochopení symbolu a vlastností
Symbol pro diodu těla MOSFET připomíná běžnou diodu se šipkou označující směr toku proudu. Tělesná dioda vykazuje několik klíčových vlastností:
Dopředný proud: Tělesná dioda může vést proud v propustném směru, podobně jako standardní dioda.
Reverzní průraz napětí: Tělesná dioda má zpětné průrazné napětí, při jehož překročení vede nadměrně a potenciálně poškozuje MOSFET.
Reverse Recovery Time: Když se tělová dioda přepne z dopředného na zpětné vedení, trvá obnovení jeho blokovací schopnosti určitou dobu.
Aplikace tělesových diod MOSFET
Volnoběžná dioda: V indukčních obvodech se dioda těla chová jako volnoběžná dioda, která poskytuje cestu pro pokles proudu induktoru, když se MOSFET vypne.
Ochrana proti zpětnému proudu: Tělesná dioda chrání MOSFET před poškozením v důsledku zpětných proudů, které mohou nastat v určitých konfiguracích obvodu.
Napěťové upínání: V některých aplikacích lze diodu těla použít pro upínání napětí, omezování napěťových špiček a ochranu citlivých součástí.
Praktické příklady
Řízení stejnosměrného motoru: V řídicích obvodech stejnosměrného motoru chrání dioda těla MOSFET před poškozením způsobeným zpětným indukčním EMF (elektromotorická síla) motoru, když se MOSFET vypne.
Napájecí obvody: V napájecích obvodech může dioda tělesa sloužit jako volnoběžná dioda, která zabraňuje hromadění nadměrného napětí, když se MOSFET vypne.
Odlehčovací obvody: Odlehčovací obvody, které často využívají diodu těla, se používají k rozptýlení energie a tlumení napěťových špiček během přepínání MOSFET, chrání MOSFET a zlepšují stabilitu obvodu.
Závěr
Tělesné diody MOSFET, i když jsou často přehlíženy, hrají zásadní roli v různých elektronických obvodech. Pochopení jejich základů, charakteristik a aplikací umožňuje inženýrům a technikům navrhovat robustní a spolehlivé obvody. Pečlivým zvážením důsledků diod v těle a použitím vhodných technik návrhu obvodů lze využít plný potenciál MOSFETů a zároveň zajistit dlouhou životnost a stabilitu elektronických systémů.
Čas odeslání: 11. června 2024