Porównanie tranzystora NPN i tranzystora
Transkrypt
Porównanie tranzystora NPN i tranzystora
Porównanie tranzystora NPN i tranzystora MOSFET z kanałem typu N Porównanie tranzystora NPN i tranzystora MOSFET z kanałem typu N c b e obciążenie obciążenie kanał-N D NPN c 10k b G S IRFZ40 bramka BC547 e 1N4746 źródło dren 18V Rys. 1 Porównanie obu tranzystorów pokazuje powyższy rysunek. Dioda Zenera w bramce MOSFET-a wymagana jest tylko wtedy, gdy obwód bramki jest zasilany z napięcia, którego wartość może przekroczyć ok. 20V. „Normalny” tranzystor jest elementem wykazującym wzmocnienie prądowe. Np., dla BC547, chcąc uzyskać w kolektorze 100mA, do bramki należy doprowadzić ok. 1mA, co oznacza, iż ma on wzmocnienie prądowe =100. W przypadku tranzystora polowego, taki parametr niema sensu. Odpowiednikiem, jest transkonduktancja tranzystora. O ile β jest parametrem bezwymiarowym, transkonduktancja (Forward Transconductance) jest stosunkiem prądu (∆I drenu) do napięcia (∆U bramki). Jest to więc wielkość mająca fizyczny wymiar, odpowiadający odwrotności rezystancji (ohm = volt/amper) ; 1/ohm bywa nazywany „mho” lub (częściej) Siemens. Dlatego, jest on (parametr nazywany transkonduktancją) trudniejszy w „potocznej akceptacji”, aczkolwiek z uwagi na sposób pracy tranzystora polowego, tylko taki ma sens. MOSFET-y mocy, charakteryzuje zwykle duża dopuszczalna wartość prądu drenu. Np., tranzystorem IRZ40 możemy sobie pozwolić kluczować 35A prądu. Prąd bramki będzie nadal znikomy, a napięcie na bramce (względem źródła) powinno być wyższe od 3-4V. Tranzystor zachowa się (w obwodzie drenu), jak rezystor o wartości raptem 28mΩ. Niby niewiele. Ale przeliczmy. 35A x 0.028om = ok. 1V. A więc napięcie na tranzystorze będzie zbliżone do tego, co uzyskalibyśmy w przypadku bipolarnego. A moc? I2R = 352 x 0.028, to już prawie 35W. Dużo. Ale, to jednak dopiero przy 35-ciu amperach. O prądzie w obwodzie drenu tranzystora, decyduje nie on sam (nie tranzystor), lecz obwód obciążenia. Jeśli ograniczy on prąd poniżej wartości 35A, IRFZ40 jest dobrym elementem dla tej aplikacji. Powyższy przykład liczbowy pokazuje, jak ważne jest „pełne włączenie” tranzystora, jego kanału. Czyli, doprowadzenie do bramki takiego napięcia, które zagwarantuje Rds(on) na poziomie gwarantowanym przez katalog. K. Ś SERWIS ELEKTRONIKI