Силовой ключ на IRF520 MOSFET

400 тг

111 в наличии

Количество

Артикул: 1012008 Категория: Полевые | MOSFET

• Описание
• Характеристики
• Габариты

Простой драйвер на основе MOSFET транзистора IRF520N позволяет получить ШИМ до 24В, используется для светодиодных фонарей, двигателей постоянного тока, помп.

Управлять силовым ключем можно с помощью Arduino или другого микроконтроллера, при подаче на вход ключа высокого уровня от 5 В, он откроется и включит нагрузку. При токе нагрузки более 1 ампера нужен радиатор для транзистора. Практическое измерение нескольких экземпляров этого MOSFET модуля показало, что ключ открывается при подаче сигнала управления на затвор от 3,4 Вольт.

Если управляющий сигнал ниже 5 Вольт, то нужно использовать другой ключ, работающий от низкого постоянного напряжения (от 3 Вольт).

Для управления мощной нагрузкой переменного тока можно использовать твердотельное реле. А для коммутации маломощной нагрузки постоянного и переменного тока можно применить обычное реле.

---

Подключение

• V+ — плюсовой контакт подключения нагрузки постоянного тока
• V- — минусовой контакт подключения нагрузки постояннго тока
• Vin — «+» контакт, сюда подключить питание для нагрузки (от 0 до 24 В)
• GND — «-» контакт питания для нагрузки
• SIG — плюсовой контакт для подключения управляющего сигнала (например с Arduino)
• Vcc — не используется
• GND — минусовой контакт для подключения управляющего сигнала

---

Документация IRF520

Характеристики

Рабочее напряжение	3. 5 – 5 В
Выходное напряжение	0 – 24 В
Выходной ток нагрузки	до 5 А (при токе выше 1 А требуется охлаждение)

Вес	5 г
Размеры	33 x 24 мм

Возможно Вас также заинтересует…

• Транзистор MOSFET F3205 (n-канал)

  280 тг В корзину

• Транзистор MOSFET IRF540N (n-канал)

  270 тг В корзину

• Транзистор MOSFET IRF740 (n-канал)

  280 тг Нет в наличии

Вы просматриваете: Силовой ключ на IRF520 MOSFET
400 тг 111 в наличииВ корзину

Уведомить о поступлении Как только товар станет доступен для заказа, мы Вам сразу сообщим. Для этого укажите корректный адрес электронной почты, на который впоследствии придет уведомление

E-mail Вводимые данные конфиденциальны. Ваш E-mail будет использован только для уведомления Вас о доступности выбранных товаров.

N-канальный полевик? В верхнем ключе?

N-канальный полевик? В верхнем ключе?

Мысли (Автор: dez)

Работа с электроникой (и микроконтроллерами в частности) имеет одно интересное свойство — нередко приходится вдыхать жизнь и разум в устройства, которые мигают, жужжат и пыхтят. Обычно эти процессы требуют больше тока, чем может пропустить через себя умная часть схемы, и тогда между логикой и нагрузкой ставится ключ.

При питании постоянным напряжением можно говорить о двух вариантах ключей. Нижний ключ отрубает от нагрузки минус — подходящая работа для NPN-транзистора или N-канального полевика. Верхний ключ коммутирует плюс — обычно сюда ставят PNP или P-канальный… но не всегда.

 

Открываем даташиты на драйверы IR2101, IR2102 и их 3-фазных братьев — IR2130 и HIP4086. Находим типовые схемы и-и-и что мы там видим?

источник: infineon, IR2101/IR2102 datasheet

В обоих плечах стоят N-канальные полевики. Есть даже одноканальные драйверы верхнего плеча IR2117 и IR2118, так же заточенные под N-MOSFET.

Как такое возможно?

Канал полевого транзистора в открытом состоянии — это, по сути, резистор с очень маленьким сопротивлением. Чтобы перевести канал в такое состояние, нужно вкачать достаточный заряд в затвор — подать на него напряжение относительно истока (V

GS). Для N-канального V_GS — положительная величина, и вот тут с верхним ключом получается засада…

Раз это верхний ключ, то он должен подключать нагрузку к плюсу питания. При этом, раз это N-канальный полевик, то питание будет на стоке (drain), а нагрузка подключена к истоку (source). Значит, при открытом транзисторе мы хотим увидеть на истоке плюс питания, самый высокий доступный потенциал в схеме. Но чтобы транзистор открылся, на затворе требуется потенциал еще больше. Нужен способ прыгнуть выше головы.

Как ни странно, сделать это не слишком-то и сложно. Прием называется bootstrap capacitor, и магия здесь в двух дополнительных компонентах — диоде и конденсаторе (ну и драйвере, который может с ними дружить).

В целом, работает это дело в 2 этапа.

Рассмотрим на фрагменте Н-моста. На первом этапе верхний ключ закрыт, нижний открыт и конденсатор «видит землю». Если он разряжен, то через него сквозь диод и сквозь нижний ключ протекает ток. До тех пор, пока конденсатор не зарядится до напряжения питания драйвера.

На втором этапе нижний ключ закрывается и у конденсатора «земля уходит из-под ног». Напряжение на конденсаторе итак не может измениться мгновенно, а уж в присутствии обратно включенного диода — и подавно. Поэтому с точки зрения драйвера он превращается в батарейку, которая подсоединяется минусом к истоку верхнего полевика. Теперь затвор сможет получить нужное ему V

GS выше питания, транзистор откроется и все будут довольны.

С идеальными компонентами верхний ключ можно было бы держать открытым вечно. Но все же конденсатор потихоньку разряжается из-за токов утечки, паразитных сопротивлений и прочих обидных вещей. Поэтому надо периодически повторять первый этап — закрывать верхний ключ и давать конденсатору дозарядиться.

В расчете номинала конденсатора главные роли играют два параметра. Первый из них — Q_g транзистора (total gate charge), измеряемый в кулонах и указанный в даташите. Второй — допустимое уменьшение напряжения на конденсаторе после того, как он отдаст заряд затвору. Эта величина выбирается инженером с опорой на характеристики драйвера, список использованных номиналов и впечатления от обеда в заводской столовой. В итоге остается лишь поделить одно на другое:

C = Q/ΔV

Если время включения верхнего ключа может быть достаточно большим, то при расчете учитываются упомянутые утечки. Более подробные формулы и примеры рассчета можно посмотреть в аппноутах AN-6076 от ON Semiconductor или AN9324 от Intersil. Обычно адекватные номиналы конденсатора лежат в пределах от сотен нФ до единиц мкФ.

Ради чего вся эта макарена? Ну, для начала, N-канальные полевики считаются более дешевыми, надежными и вообще «более лучшими» в сравнении с аналогичными P-канальными. Кроме того, оптимизация перечня элементов — для снабженца один тип транзисторов лучше разных двух. И даже если сделать «по логике» и поставить P-канальный в верхнее плечо, все равно могут потребоваться дополнительные усилия, особенно если напряжение в силовой части выше, чем питание драйвера.

• Коммутация
• Транзисторы

Руководство по покупке

MOSFET — Что такое MOSFET?

PMOS Logic

Как упоминалось ранее, интеграция MOSFET обеспечивает более высокий уровень эффективности схемы по сравнению с BJT. P-канальные МОП-транзисторы могут использоваться с логикой PMOS для реализации цифровых схем и логических элементов.

Логика NMOS

Логика NMOS аналогична логике PMOS за исключением того, что N-канальные полевые МОП-транзисторы применяются к логическим элементам и соответствующим цифровым схемам. Как правило, N-канальные МОП-транзисторы могут быть меньше, чем P-канальные МОП-транзисторы, что делает их более привлекательными в определенных ситуациях. Однако логика NMOS постоянно потребляет энергию, а логика PMOS — нет.

КМОП-логика

Комплементарная логика металл-оксид-полупроводник (КМОП) — это технология, используемая для производства интегральных схем. Такие схемы присутствуют в ряде электрических компонентов и, как известно, генерируют электроэнергию. Как P-, так и N-канальные МОП-транзисторы используются в сочетании с подключенными затворами и стоками для снижения энергопотребления и избыточного тепловыделения.

МОП-транзисторы с режимом истощения

МОП-транзисторы с режимом истощения относятся к менее распространенным типам МОП-транзисторов. Они имеют низкое сопротивление канала, при этом канал считается включенным. При установке в состояние отсутствия питания эти переключатели будут работать в соответствии со своей конструкцией. Сопротивление канала будет линейным, с малыми искажениями во всем диапазоне амплитуд сигнала.

МДПТ

Все МОП-транзисторы являются МДПТ (полевыми транзисторами с металлическим изолятором и полупроводником), но не все МОП-транзисторы являются МОП-транзисторами. Диалектический изолятор затвора, используемый в этом типе компонента, представляет собой диоксид кремния в полевом МОП-транзисторе, однако можно использовать и альтернативные материалы. Диалектика затвора расположена под электродом затвора и над каналом MISFET.

МОП-транзисторы с плавающим затвором (FGMOS)

МОП-транзистор с плавающим затвором имеет затвор с электронной изоляцией. Это приводит к созданию плавающего узла в постоянном токе вместе с рядом вторичных входов затвора, расположенных над плавающим затвором. Среди различных других применений FGMOS обычно используется в качестве ячейки памяти с плавающим затвором.

Мощные полевые МОП-транзисторы

Силовые полевые МОП-транзисторы имеют вертикальную, а не плоскую структуру. Это позволяет транзистору одновременно поддерживать высокое запирающее напряжение и большой ток. Номинальное напряжение транзистора напрямую соответствует легированию и толщине N-эпитаксиального слоя, а номинальный ток зависит от ширины канала. Существует также прямая связь между площадью компонента и уровнем тока, который может поддерживать этот тип устройства. Мощный полевой МОП-транзистор обеспечивает низкую функциональность привода затвора, высокую скорость переключения и расширенные возможности параллельного подключения.

DMOS

Эти полупроводники на основе оксидов металлов с двойной диффузией бывают поперечными и вертикальными. Большинство мощных полевых МОП-транзисторов построено с использованием этой технологии.

МОП-конденсаторы

Конденсатор этого типа имеет структуру МОП-транзистора, при этом МОП-конденсатор окружен двойным P-N переходом. Обычно он используется в качестве конденсатора для хранения чипа памяти и поддержки устройства с зарядовой связью (ПЗС) в технологии датчика изображения.

TFT

Тонкопленочный транзистор (TFT) — это уникальный тип MOSFET. Создание этой разновидности предполагает нанесение тонких полупроводниковых пленок в сочетании с диалектическим слоем и металлическими контактами на несущую подложку. Можно использовать ряд полупроводниковых материалов, наиболее распространенным из которых является силикон. Их можно сделать полностью прозрачными, и они используются в производстве видеопанелей.

Биполярные МОП-транзисторы

BiCMOS — это интегральная схема, состоящая из транзисторов BJT и CMOS на одном кристалле. Биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT) имеет те же функции, что и MOSFET и биполярный переходной транзистор (BJT).

МОП-датчики

Ряд МОП-датчиков был разработан для точного измерения физических, химических, биологических параметров и параметров окружающей среды. Примеры включают полевой транзистор с открытым затвором (OGFET), ионно-чувствительный полевой транзистор (ISFET), полевой транзистор с газовым датчиком, транзистор потока заряда (CFT) и полевой транзистор с модифицированным ферментом. Обычно используемые датчики, используемые для цифровых изображений, включают устройство с парой зарядов (CCD) и датчик с активными пикселями (датчик CMOS).

Полевые транзисторы с несколькими затворами

Двухзатворный полевой МОП-транзистор имеет тетродную конфигурацию, при этом уровень тока контролируется двумя затворами. Обычно он используется для устройств со слабым сигналом в радиочастотных приложениях, которые требуют снижения потерь усиления, связанных с эффектом Миллера. Этот эффект возникает при замене отдельных транзисторов в каскодной конфигурации.

RHBD

Транзистор закрытой компоновки (ELT) довольно часто используется для создания устройства с радиационной стойкостью (RHBD). Затвор MOSFET обычно окружает сток, расположенный близко к центру ELT. В этом случае исток MOSFET окружает затвор. H-затвор — это еще один тип полевого МОП-транзистора, который обеспечивает минимальную утечку излучения.

Электрические характеристики алмазного МОП-транзистора с 2DHG на гетероэпитаксиальной алмазной подложке

. 2022 31 марта; 15 (7): 2557.

дои: 10.3390/ma15072557.

Генцян Чен ^{1 2} , Вэй Ван ^{1 2} , Фан Линь ^{1 2} , Минхуэй Чжан ^{1 2} , Цян Вэй ^{1 2} , Цуй Юй ³

, Хунсин Ван ^{1 2}

Принадлежности

• ¹ Ключевая лаборатория физической электроники и устройств, Министерство образования, Сианьский университет Цзяотун, Сиань 710049, Китай.
• ² Институт широкозонных полупроводников, Школа электроники и информационных технологий, Сианьский университет Цзяотун, Сиань 710049, Китай.
• ³ Национальная ключевая лаборатория прикладных интегральных схем Хэбэйского научно-исследовательского института полупроводников, Шицзячжуан 050051, Китай.

• PMID: 35407888
• PMCID: PMC8999921
• DOI: 10.3390/ma15072557

Бесплатная статья ЧВК

Genqiang Chen et al. Материалы (Базель). 2022 .

Бесплатная статья ЧВК

. 2022 31 марта; 15 (7): 2557.

дои: 10.3390/ma15072557.

Авторы

Генцян Чен ^{1 2} , Вэй Ван ^{1 2} , Фан Линь ^{1 2} , Минхуэй Чжан ^{1 2} , Цян Вэй ^{1 2} , Цуй Юй ³ , Хунсин Ван ^{1 2}

Принадлежности

• ¹ Ключевая лаборатория физической электроники и устройств, Министерство образования, Сианьский университет Цзяотун, Сиань 710049, Китай.
• ² Институт широкозонных полупроводников, Школа электроники и информационных технологий, Сианьский университет Цзяотун, Сиань 710049, Китай.
• ³ Национальная ключевая лаборатория прикладных интегральных схем Хэбэйского научно-исследовательского института полупроводников, Шицзячжуан 050051, Китай.

• PMID: 35407888
• PMCID: PMC8999921
• DOI: 10.3390/ma15072557

Абстрактный

В этой работе используются полевые транзисторы металл-оксид-полупроводник (MOSFET) с водородными концевыми алмазами (H-алмаз) на гетероэпитаксиальной алмазной подложке с Al ₂ O ₃ диэлектрик и пассивирующий слой. Полная ширина на половине максимального значения рентгеновской кривой качания алмаза (004) составляла 205,9 угловых секунд. Максимальная плотность выходного тока и крутизна MOSFET составляли 172 мА/мм и 10,4 мСм/мм соответственно. Исследовано также влияние процесса низкотемпературного отжига на электрические свойства. После процесса отжига в атмосфере N ₂ пороговое напряжение ( В _th ) и напряжение плоской полосы ( В _FB ) смещается в отрицательную сторону из-за потери отрицательных зарядов. После отжига при 423 К в течение 3 мин максимальное значение эффективной подвижности дырочного поля ( μ _eff ) увеличивается на 27% при В _th — В _GS = 2 В. Результаты, не уступающие аналогам на основе гомоэпитаксиального алмаза, способствуют применению гетероэпитаксиального алмаза в области электронных устройств.

Ключевые слова: МОП-транзистор; отжиг; гетероэпитаксиальный алмаз.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Цифры

Рисунок 1

Рентгеновская кривая качания HSCD.

Рисунок 1

Рентгеновская кривая качания HSCD.

фигура 1

Рентгеновская кривая качания HSCD.

Рисунок 2

( a ) Принципиальная схема…

Рисунок 2

( a ) Принципиальная схема МОП-транзистора; ( б ) энергетический диапазон…

фигура 2

( a ) Принципиальная схема МОП-транзистора; ( b ) Диаграмма энергетических зон H-алмаза/Al ₂ O ₃ без смещения затвора.

Рисунок 3

( a ) Выходные характеристики…

Рисунок 3

( a ) Выходные характеристики MOSFET; ( b ) передаточная кривая (…

Рисунок 3

( a ) Выходные характеристики MOSFET; ( b ) передаточная кривая ( c ) (-I _DS )-V _GS характеристики в логарифмическом масштабе.

Рисунок 4

( a ) Кривая C-V…

Рисунок 4

( a ) C-V кривая Al ₂ O ₃ /H-терминал MOSFET; (…

Рисунок 4

( a ) C-V кривая Al ₂ O ₃ /H-терминал MOSFET; ( b ) плотность отверстий ρ- V _GS характеристика.

Рисунок 5

( a ) передаточная кривая…

Рисунок 5

( a ) кривая перехода полевого МОП-транзистора в состоянии после изготовления (A-F) и после процесса отжига при…

Рисунок 5

( a ) кривая перехода МОП-транзистора в состоянии изготовления (A-F) и после процесса отжига при 423 К и 473 К в течение 3 мин ( b ) C-V кривая МОП-транзистора после изготовления (A-F) и после отжига при 150 °C и 200 °C в течение 3 мин.

Рисунок 6

мк _эфф при В _й…

Рисунок 6

мк _эфф при В _й − В _ГС = 2 ± 0,2 В…

Рисунок 6

μ _eff at V _th − V _GS = 2 ± 0,2 В и D _it температура отжига.

См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC

Похожие статьи

• Усовершенствованный двухмерный дырочный газ (2DHG) C-H с моделью положительного поверхностного заряда для усовершенствованных нормально выключенных MOSFET-устройств.

  Альхасани Р., Ябе Т., Ияма Ю., Ой Н., Иманиши С., Нгуен К.Н., Каварада Х. Альхасани Р. и соавт. Научный представитель 2022 г. 10 марта; 12 (1): 4203. doi: 10.1038/s41598-022-05180-4. Научный представитель 2022. PMID: 35273177 Бесплатная статья ЧВК.

• HfAlO _x /Al ₂ O ₃ Двухслойные диэлектрики для полевого транзистора на алмазе с водородными выводами.

  Чжан М., Линь Ф., Ван В., Вэнь Ф., Чен Г., Хе С. , Ван И, Фань С., Бу Р., Ван Х. Чжан М. и др. Материалы (Базель). 2022 7 января; 15 (2): 446. дои: 10.3390/ma15020446. Материалы (Базель). 2022. PMID: 35057163 Бесплатная статья ЧВК.

• Алмазный металлооксидно-полупроводниковый полевой транзистор инверсионного канала с нормально закрытыми характеристиками.

  Мацумото Т., Като Х., Ояма К., Макино Т., Огура М., Такеучи Д., Инокума Т., Токуда Н., Ямасаки С. Мацумото Т. и др. Научный представитель 2016 г., 22 августа; 6:31585. дои: 10.1038/srep31585. Научный представитель 2016. PMID: 27545201 Бесплатная статья ЧВК.

• Обзор оксидов High- k на гидрогенизированном алмазе для металлооксидно-полупроводниковых конденсаторов и полевых транзисторов.

  Лю Дж. , Койде Ю. Лю Дж. и др. Датчики (Базель). 2018 4 июня; 18 (6): 1813. дои: 10.3390/s18061813. Датчики (Базель). 2018. PMID: 29867032 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

• Масштабируемость транзисторов металл-оксид-полупроводник с барьером Шоттки.

  Чан М. Джанг М. Нано конверг. 2016;3(1):11. doi: 10.1186/s40580-016-0071-0. Эпаб 2016 16 мая. Нано конверг. 2016. PMID: 28191421 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

использованная литература

1. 1. Онн Д.Г., Витек А., Цю Ю.З., Энтони Т.Р., Банхольцер В.Ф. Некоторые аспекты теплопроводности изотопно-обогащенных монокристаллов алмаза. физ. Преподобный Летт. 1992;68:2806. doi: 10.1103/PhysRevLett.68.2806. — DOI — пабмед
2. 1. Isberg J. , Hammersberg J., Johansson E., Wikström T., Twitchen D.J., Whitehead A.J., Coe S.E., Scarsbrook G.A. Высокая подвижность носителей в монокристаллическом плазменном алмазе. Наука. 2002;297: 1670–1672. doi: 10.1126/science.1074374. — DOI — пабмед
3. 1. Реджиани Л., Боси С., Канали К., Нава Ф., Козлов С.Ф. Скорость дрейфа отверстия в природном алмазе. физ. Преп. Б. 1981;23:3050–3057. doi: 10.1103/PhysRevB.23.3050. — DOI
4. 1. Майер Ф.