Качер Бровина на полевом транзисторе с простой схемой
Сегодня будем собирать качер Бровина, или трансформатор Тесла, как его иначе называют. Использованы видео с канал ютюб Alpha Mods. В статье три видео и простая схема этого устройства. Первое видео о сборке схемы, второе о корпусе и тесте устройства. На третьем – эффекты. Приобрести радиодетали выгодно в этом китайском магазине.
Для этого проекта понадобится много обмоточного провода. Но покупать его вовсе не нужно. Используйте провод из трансформаторов, установленных в блоках питания, которые, как правило, лежат без надобности дома. Одна из катушек имеет толстый, но короткий провод. На второй катушке провод тоньше, но намного длиннее. Первичная обмотка на 0,2 мм, вторичная на 0,6 мм.
Чтобы достать провод, нужно разобрать трансформатор, постучав по корпусу. Так лак разрушается и трансформатор распадается на части. Теперь после слоя ленты мы видим обмоточный провод.
Катушку будем мотать на пластмассовую трубу. Размер ее 140×22. Для начала нам нужно сделать расчеты, чтобы найти нужную длину провода, который будет намотан на трубу. Расчеты показали, что нам нужно намотать 31 метр провода, чтобы получить 450 витков на данной трубе.
На рабочем столе отмерим расстояние, равное 1 метру. Это для того, чтобы отмерить провод. Для намотки катушки можно построить приспособление, которое сделает процесс полуавтоматическим. Но, если не жаль своего времени, все это можно сделать вручную.
схема качера БровинаДалее нужен резистор на 47 Ком, один светодиод, сама катушка, n-p-n транзистор. Наилучшим решением будет транзистор BD241. Он работает наиболее эффективно, если сравнивать его с другими транзисторами.
Сборка
Обратите внимание, что плюс проходит через два места. Во-первых, он проходит через резистор и попадает на транзистор. Во-вторых, он идет на катушку, а после нее опять попадает на транзистор.
Далее на видео смотрите весь процесс сборки.
Корпус для качера и тестирование катушки Тесла
У этого контейнера имеется крышка, а на ней силиконовая прокладка. Контейнер будет стоять верх ногами. Теперь можно сделать разметку под будущие детали и проделать под них отверстия. Сбоку будет располагаться разъем под питание. Учитывая мягкий материал контейнера, отверстия можно сделать очень легко.
Для крепления катушки используется резинка. Она будет одета на катушку и прижмется на дно с гайкой и шайбой. Теперь катушка отлично сидит на своем месте и в то же время имеет способность слегка амортизировать. Провода пропустим внутрь, чтобы было незаметно.
Первичную катушку можно намотать разными способами. Ножки можно сделать из маленьких металлических шипов. Катушке Теслы обязательно понадобится охлаждение, так что это тоже предстоит сделать.
В последнюю очередь, перекраска и, наконец-то, сборка. На транзистор наносится слой термопасты, а сам он ставится на радиатор. Для торуса используется шарик от пинг-понга и фольга. Нужно обернуть шарик в фольгу. Самое главное, чтобы провод вторичной катушки касался торуса.
Использован блок питания от старого принтера на 32 Вольта.
В конце концов коробка закрывается и проект официально закончен. С помощью этого прибора можно осуществлять беспроводную передачу энергии. Контролировать эту энергия этим устройством практически нереально, но зато можно поиграть. Например, держать в руках лампочки на 220 вольт, которые будут гореть, получая электричество через воздух. Можно выключить свет на столе одним касанием руки.
Еще эффекты собранного качера Бровина
Правильный качер на полевике | Катушки Тесла и все-все-все
Именно эту конструкцию я использую для засвечивания плазменных шаров, теста вакуумной системы и в качестве основного источника высокочастотного поля.
Правильный качер имеет довольно мало общего с классической схемой на биполярном транзисторе. Это автогенератор на полевом транзисторе (мосфете), управляемом сигналом с низа вторички через диоды и драйвер. Транзистор качает параллельный контур в классе Е, состоящий из силовых плёночных конденсаторов и первички качера. Запитывание контура и фета происходит через дроссель. Оптимальная частота вторичной катушки — около мегагерца. Благодаря мягкому переключению транзистора — ZVS и ZCS одновременно — теплопотери на нём минимальны, а общий КПД системы превышает 90%. Общее потребление порядка 60 ватт от импульсного источника питания 15В 3.8-4А.
В качестве мосфета взят irf3205, в качестве драйвера — IXDD414. Дроссель содержит около 15 витков толстого провода в лаке (порядка 1.5-2 мм диаметром). В первичной обмотке четыре витка толстого провода, намотанного на самой нижней части вторички, во вторичке — около 500-600 витков 0.33 мм эмалированного на каркасе 14х8 см. Последовательно с первичкой стоит отделяющий постоянку конденсатор, 10 мкф SMD керамика. Такими же конденсаторами обвязаны драйвер и питание. Перед драйвером следует поставить резистор в ~100 ом для защиты, и 10 кОм на землю для обеспечения самостоятельного начала генерации.
Основная тонкость настройки: следует подбирать ёмкость силовых плёнок и количество витков дросселя одновременно с положением первички относительно нижнего витка вторички для достижения оптимальной формы на осциллограмме сигнала на стоке полевика (полусинус класса Е).
По питанию следует подавать 12-15 вольт, 2,5-4А. Идеальны соответствующие источники питания от ноутбуков.
Качер такой конструкции занимает небольшую платку размерами 5х5х4 см без учёта питальника.
Собрано уже три конструкции с разными резонаторами и параметрами контуров, все стабильно работают успешно в течение продолжительного времени практически без нагрева деталей.
КАЧЕР С ПИТАНИЕМ ОТ 220В
Встречайте очередную катушку Теслы. Это качер. До этого момента я качеры вообще не воспринимал как схему, у меня ни один не работал, пока не посоветовали вот этот вариант с питанием от бытовой сети 220 вольт. Его схема:
Но у меня не было нужного полевого транзистора, вернее у меня вообще не было полевых транзисторов, а поэтому решил поставить биполярный, но довольно мощный транзистор D13009K. Качер не может работать напрямую от сети так как транзистор, какой бы не был, все равно сгорит, для это ставят диод для выпрямления одного полупериода и дроссель по питанию, сопротивлением несколько десятков Ом.
Стабилитроны VD1 и VD2 защищают затвор (базу) транзистора от скачков напряжения, их также можно заменить одним супрессором. Резистор 1к заменил на маленький трансформатор, у него как раз первичная обмотка была 1кОм, так как резистор прилично грелся.
Собрал все элементы качера навесом, протестировал и решил в корпус разместить. В качестве корпуса выбрал стаканчик из плотного пластика от пюре быстрого приготовления.
Разряд получился порядка 3-х сантиметров и очень похож на настоящую молнию или искру с SGTC. Вообще схема довольно простая, и, думаю, не вызовет особых затруднений даже у новичков. Главной причиной неработоспособности может является неправильная фразировка обмоток, достаточно просто поменять местами выводы первичной обмотки. Также необходимо проверить «заземлена» ли вторичная обмотка именно на базу (затвор) транзистора — это очень важно, т.к. вторичная обмотка одновременно выполняет роль ОС (обратной связи). Ну и конечно видео работы качера:
Удачной сборки и больших стримеров, с вами был [)еНиС.
Форум по схемам качеровОбсудить статью КАЧЕР С ПИТАНИЕМ ОТ 220В
Качер лютый на irf3205 с низковольтным питанием — 27 Февраля 2017 — Электрошокер
Всем привет! Последнее время решил заморочиться с теслами — начал с качеров. Встал вопрос с питанием и параметрами устройства.
Несколько лет назад собирал качер на биполярнике кт819 с питанием около 30вольт. На выходе получался пушистик около 1.5 см, при этом все дико грелось и работало не долго. Биполярники — прошлый век и решил я помучить ирф3205, благо в Китае они стоят не так дорого и можно заказать сразу аж 100 штук. так же не забываем про кэшбэк в 7% с алибонуса. (Для этого нужно регнуться и скачать расширение в браузер)
Особенности схемы
1. Заводится схема от одной банки 3.7в 18650, стабильно работает от 12в блока питания ноутбука. Если надумаете питать от ли-по или авто аккума необходимо увеличить параметры дросселя по питанию.
2. Очень любит дохнуть полевик если вплотную подставлять к горячему концу металическим предметом. Во избежании этого не выставляйте переменником полную мощность.
На графике можно разделить 3 режима работы полевика, в зависимости от сопротивления выставленного переменным резистором. Режим 1. Малый или средний стример, при поднесении к горячему концу металлического предмета получаем срыв дуги. (Видно на видео ниже) 2. Самый большой стример, при поднесении металлического предмета так же произойдет срыв дуги. 3. Режим стример чуть меньше но при этом не происходит срыва дуги, этот режим нам и нужен (Оптимальное сопротивление резистора смещения 160-200ом).
3. При засвете ламп полевик греется сильнее.
4. При питании от мощных источников вместо срыва дуги пробивает фет.
5. Если делать форму катушки более широкую и приплюснутую (куцую) кпд выше, стримеры больше.
Далее прилагаю видео тестов качера и несколько фоток рабочего варианта.
Всем спасибо за внимание, если появились вопросы пишем в коменты или на форум)
Junction Field Effect Transistor »Электроника Примечания
JFET — это активный электронный компонент, являющийся одной из рабочих лошадок электронной промышленности, обеспечивающий хороший баланс между затратами и производительностью.
FET, полевой транзистор, учебное пособие включает в себя:
FET основы
FET характеристики
JFET
МОП-транзистор
Двойные ворота MOSFET
Силовой MOSFET
MESFET / GaAs FET
HEMT & PHEMT
Технология FinFET
Шунтирующий полевой транзистор или JFET широко используется в электронных схемах.Транзистор с полевым эффектом перехода является надежным и полезным электронным компонентом, который очень легко можно использовать в различных электронных схемах, от усилителей JFET до схем переключателей JFET.
Полевой транзистор с полевым контактом находится в свободном доступе, и JFET можно купить за очень небольшие деньги. Это делает их идеальными для использования во многих цепях, где интерес представляет хороший баланс между стоимостью и производительностью.
JFET были доступны в течение многих лет, и, хотя они не обеспечивают чрезвычайно высокого уровня входного сопротивления постоянного тока MOSFET, они, тем не менее, очень надежны, надежны и просты в использовании.Это делает эти электронные компоненты идеальным выбором для многих электронных схем. Кроме того, компоненты доступны как в свинцовых, так и в поверхностных форматах устройства.
Основы JFET
В основном полевой транзистор или полевой транзистор состоит из секции кремния, проводимость которой контролируется электрическим полем. Участок кремния, через который протекает ток, называется каналом и состоит из одного типа кремния: N-типа или P-типа.
JET FET, символ цепи JFETСоединения на обоих концах устройства известны как исток и сток.Электрическое поле для управления током прикладывается к третьему электроду, известному как затвор.
Поскольку только электрическое поле управляет током, протекающим в канале, устройство называется работающим от напряжения и имеет высокий входной импеданс, обычно много мегом. Это может быть явным преимуществом по сравнению с биполярным транзистором, который работает от тока и имеет намного более низкий входной импеданс.
JFET операция
Junction FET — это устройство с управлением по напряжению.Другими словами, напряжения, возникающие на затворе, управляют работой устройства.
Как N-канальные, так и P-канальные устройства работают одинаково, хотя носители заряда инвертированы, то есть электроны в одном и дырки в другом. Случай для N-канального устройства будет описан, так как это наиболее часто используемый тип.
JET FET, JFET работает ниже насыщенияТолщина этого слоя изменяется в соответствии с величиной обратного смещения на стыке.Другими словами, когда имеется небольшое обратное смещение, обедненный слой только немного распространяется в канал, и имеется большая площадь для проведения тока.
Когда большой отрицательный сдвиг наложен на затвор, слой истощения увеличивается, расширяясь дальше в канал, уменьшая область, по которой может проводиться ток.
С увеличением смещения обедненный слой в конечном итоге будет увеличиваться до такой степени, что он простирается прямо через канал, и говорят, что канал обрезан.
Когда ток течет в канале, ситуация становится немного другой. При отсутствии напряжения на затворе электроны в канале (при условии, что канал n-типа) будут притягиваться положительным потенциалом на стоке и будут течь к нему, позволяя току течь внутри устройства и, следовательно, во внешней цепи.
Величина тока зависит от ряда факторов и включает в себя площадь поперечного сечения канала, его длину и проводимость (т.е.е. количество свободных электронов в материале) и приложенное напряжение.
Из этого видно, что канал действует как резистор, и вдоль его длины будет падение напряжения. В результате это означает, что p-n-переход становится все более и более смещенным в обратном направлении при приближении к стоку. Следовательно, слой истощения становится толще ближе к стоку, как показано.
По мере увеличения обратного смещения на затворе достигается точка, где канал почти перекрыт слоем истощения.Однако канал никогда полностью не закрывается. Причина этого заключается в том, что электростатические силы между электронами заставляют их распространяться, давая противодействие увеличению толщины обедненного слоя.
После определенной точки поле вокруг электронов, протекающих в канале, успешно противостоит любому дальнейшему увеличению в обедненном слое. Напряжение, при котором обедненный слой достигает своего максимума, называется напряжением отсечки.
JFET схема приложений
JFET являются очень полезными электронными компонентами, и в результате они используются во многих конструкциях электронных схем.Они предлагают ряд явных преимуществ, которые можно использовать во многих цепях.
- Простое смещение
- Высокое входное сопротивление
- Малошумный
Ввиду своих характеристик JFET встречаются во многих цепях, начиная от усилителей до генераторов, а также от логических переключателей до фильтров и многих других приложений.
JFET структура и производство
JFET могут быть N-канальным P-канальным устройством. Они могут быть сделаны очень похожими способами, за исключением того, что области N и P в структуре ниже взаимозаменяемы.
Зачастую устройства изготавливаются внутри более крупной подложки, а сам FET изготавливается, как показано на схеме ниже.
Типичная структура JFETСуществует множество способов изготовления полевых транзисторов. Для кремниевых устройств сильно легированная подложка обычно выступает в качестве второго затвора.
Активную область n-типа затем можно выращивать с использованием эпитаксии или формировать путем диффузии примесей в подложку или путем ионной имплантации.
При использовании арсенида галлия подложка формируется из полуизолирующего внутреннего слоя.Это снижает уровни любых паразитных емкостей и позволяет получить хорошие высокочастотные характеристики.
Независимо от материала, используемого для полевого транзистора, расстояние между стоком и источником важно и должно быть минимальным. Это сокращает время прохождения, когда требуются высокочастотные характеристики, и дает низкое сопротивление, которое жизненно важно, когда устройство используется для питания или коммутации.
Ввиду своей популярности JFET доступны в различных упаковках.Они широко доступны как свинцовые электронные компоненты в популярной пластиковой упаковке TO92, а также во многих других. Тогда как устройства поверхностного монтажа они доступны в упаковках, включая SOT-23 и SOT-223. Вероятно, в качестве устройств для поверхностного монтажа наиболее широко используются JFET. Наиболее крупномасштабное производство осуществляется с использованием технологии поверхностного монтажа и сопутствующих устройств поверхностного монтажа.
Несмотря на то, что JFET менее популярен, чем MOSFET и содержит меньше JFET, он все равно остается очень полезным компонентом.Обладая высоким входным сопротивлением, простым смещением, низким уровнем шума и низкой стоимостью, он обеспечивает высокий уровень производительности, который может использоваться во многих ситуациях.
Больше электронных компонентов:
Резисторы
Конденсаторы
Индукторы
Кристаллы кварца
Диоды
транзистор
Фототранзистор
FET
Типы памяти
тиристор
Соединители
РЧ разъемы
Клапаны / Трубы
батареи
Выключатели
Реле
Вернуться в меню компонентов., ,
»Примечания по электронике
Схема усилителя на полевых транзисторах с общим истоком — одна из наиболее часто используемых, обеспечивающая усиление по току и напряжению наряду с удовлетворительным входным и выходным сопротивлением.
Полевой транзистор, конструкция схемы полевого транзистора Включает:
Основы проектирования схемы полевого транзистора
Конфигурации схемы
Общий источник
Общий дренажный / истоковый повторитель
Общие ворота
Конфигурация полевого транзистора с общим истоком
, вероятно, является наиболее широко используемой из всех схем полевых транзисторов для многих приложений, обеспечивая высокий уровень универсальных характеристик.
Схема общего источника обеспечивает средние уровни входного и выходного сопротивления. Усиление по току и напряжению можно описать как среднее, но выход является обратным входному, то есть изменение фазы на 180 °. Это обеспечивает хорошую общую производительность, и поэтому ее часто считают наиболее широко используемой конфигурацией.
Конфигурация схемы на полевом транзисторе с общим истокомОбзор характеристик усилителя на полевых транзисторах с общим истоком
В таблице ниже приведены основные характеристики усилителя с общим источником.
| Характеристики усилителя с общим источником | |||
|---|---|---|---|
| Параметр | Характеристики усилителя | ||
| Коэффициент усиления по напряжению | Средний | ||
| Текущая прибыль | Средний | ||
| Прирост мощности | Высокая | ||
| Соотношение фаз вход / выход | 180 ° | ||
| Входное сопротивление | Средний ** | ||
| Выходное сопротивление | Средний | ||
** Примечание: входное сопротивление для самого полевого транзистора очень велико ввиду того, что он практически не потребляет ток.
Типовая схема усилителя с общим источником
На схеме ниже показан типичный усилитель с общим источником с включенными конденсаторами смещения, а также конденсаторами связи и байпаса.
Базовый усилитель с общим источником на полевых транзисторахВходной сигнал поступает через C! — этот конденсатор гарантирует, что на затвор не будет воздействовать какое-либо постоянное напряжение, поступающее с предыдущих ступеней. Резистор R1 удерживает затвор под потенциалом земли. Значение T обычно может составлять около 1 МОм. На резисторе R2 возникает напряжение, удерживая источник выше потенциала земли.C2 действует как байпасный конденсатор, обеспечивая дополнительное усиление при переменном токе.
Резистор R3 создает на нем выходное напряжение, а C3 передает переменный ток на следующий каскад, блокируя постоянный ток.
Другие схемы и схемотехника:
Основы операционных усилителей
Схемы операционных усилителей
Цепи питания
Конструкция транзистора
Транзистор Дарлингтона
Транзисторные схемы
Схемы на полевых транзисторах
Условные обозначения схем
Вернуться в меню «Конструкция схемы»., ,
Полевые транзисторы (современные)
дюйм
1945 г. у Шокли появилась идея сделать твердотельное устройство.
полупроводников. Он рассудил, что сильное электрическое поле
может вызвать прохождение электричества в соседнем полупроводнике.
Он попытался построить один, затем Уолтер Браттейн попытался
построить его, но это не сработало.
Три года спустя Браттейн и Бардин построили первый рабочий транзистор, германиевый точечный транзистор, который выпускался как серия «А».Шокли тогда разработан переходной (сэндвич) транзистор, который был изготовлен в течение нескольких лет после этого. Но в 1960 году ученый Белла Джон Аталла разработал новую конструкцию, основанную на оригинальных теориях Шокли о полевом эффекте. К концу 1960-х производители перешли из интегральные схемы переходного типа к полевым устройствам. Cегодня, большинство транзисторов являются полевыми транзисторами. Вы используете миллионы из них сейчас.
МОП-транзисторы
Большинство современных транзисторов — это «МОП-полевые транзисторы», или металлооксидные полупроводниковые полевые транзисторы. Они были разработан в основном Bell Labs, Fairchild Semiconductor и сотнями Кремниевой долины, японских и других производителей электроники.
Полевые транзисторы названы так потому, что слабый электрический сигнал, проходящий через один электрод, создает электрическое поле через остальную часть транзистора. Это поле меняется с положительного на отрицательное, когда входящий сигнал делает и управляет вторым током, проходящим через остальные транзистора. Поле модулирует второй ток, чтобы имитировать первый — но он может быть существенно больше.
Как это работает
На дне транзистора расположена П-образная секция. (хотя он более плоский, чем истинная буква «U») полупроводника N-типа с избытком электронов.В центре буквы U находится секция, известная как «база», сделанная из P-типа (положительно заряженная) полупроводник со слишком малым количеством электронов. (Собственно, N- и P-типы можно перевернуть, и устройство будет работать точно так же, за исключением того, что дырки, а не электроны, вызывают ток.)
Три электрода прикреплены к верхней части этого полупроводниковый кристалл: один к средней положительной секции и по одному в каждое плечо U.Подавая напряжение на электроды на U ток будет течь через него. Сторона, где электроны входящий известен как источник, и сторона, где электроны выходит называется сток.
Если больше ничего не произойдет, ток будет течь от с одной стороны на другую. Из-за того, как электроны ведут себя при переход между полупроводниками N- и P-типа, однако ток не будет течь особенно близко к базе.Это путешествует только через тонкий канал посередине U.
К основанию прикреплен электрод, клин из полупроводника P-типа посередине, отделенный от остальная часть транзистора тонким слоем оксида металла, например в виде диоксида кремния (играющего роль изолятора). Этот электрод называется «затвор». Слабый электрический сигнал, который мы хотим усилить, проходит через гейт.Если заряд, проходящий через ворота, отрицательный, он добавляет больше электронов на базу. Поскольку электроны отталкиваются друг от друга, электроны в U отойдите как можно дальше от базы. Это создает зона обеднения вокруг основания — целая область, где электроны не может путешествовать. Канал посередине U через который может течь, становится еще тоньше. Добавьте достаточно отрицательный заряд к базе и канал полностью перещипнется, остановка всего тока.Это как наступить на садовый шланг чтобы остановить поток воды. (Раньше транзисторы управлялись эту зону истощения, используя то, как движутся электроны, когда два полупроводниковые пластины кладут рядом друг с другом, создавая то, что известен как соединение P-N. В MOS-FET переход P-N заменен оксидом металла, который оказалось, что массовое производство микрочипов проще.)
А теперь представьте, если заряд проходит через ворота положительный.Положительное основание притягивает много электронов — вдруг территория вокруг базы, которая раньше была нейтральной зоной открывается. Канал для тока через U становится больше, чем было изначально, и может течь гораздо больше электричества через.
Переменный заряд на базе, следовательно, меняется сколько тока проходит через U. Входящий ток может использоваться как кран для включения или выключения тока по мере его прохождения остальной транзистор.
С другой стороны, транзистор можно использовать в и более сложным способом — в качестве усилителя. Текущий путешествие через U становится больше или меньше в идеальной синхронизации с зарядом, входящим в базу, что означает, что он имеет идентичный шаблон как исходный слабый сигнал. А со второй ток подключен к другому источнику напряжения, это может быть сделано, чтобы быть больше.Ток, проходящий через U-образный идеальная копия оригинала, только в усилении. Транзистор используется таким образом для стереоусиления в динамиках и микрофонах, а также для усиления телефонных сигналов при их перемещении по Мир.
Сноска на Шокли
Шокли наблюдал за ростом Кремниевой долины, но мог не похоже, чтобы войти в Землю Обетованную, которую он представлял.Он никогда удалось сделать полевые транзисторы, в то время как другие компании разработан, рос и процветал. Фред Зейтц назвал Шокли Моисей из Кремниевой долины «.
Другие типы транзисторов:
— Точечный
Транзистор
— Переходный («Сэндвич»).
транзистор
Ресурсы:
— Как все работает Дэвида Маколея
— Научная энциклопедия Ван Ностранда
— The
Полевой транзистор
— Интервью, Уолтер Браун, 3 мая 1999 г.
Авторские права 1999 г., ScienCentral, Inc. и Американский институт физики.нет часть этого веб-сайта может быть воспроизведена без письменного разрешения. Все права защищены.
.Полевой транзистор
Полевые транзисторыФункционирование полевых транзисторов аналогично биполярным транзисторам (особенно того типа, который мы обсудим здесь), но есть несколько отличий. У них есть 3 клеммы, как показано ниже. Два основных типа полевых транзисторов — это полевые МОП-транзисторы с каналом «N» и «P». Здесь мы будем обсуждать только канал N. Фактически, в этом разделе мы будем обсуждать только наиболее часто используемый N-канальный MOSFET в режиме улучшения (полевой транзистор с металлическим оксидом и полупроводником).Его схематический символ находится ниже. Стрелки показывают, как НОЖКИ реального транзистора соответствуют условному обозначению.
Current Control:
Терминал управления называется воротами. Помните, что через базовый вывод биполярного транзистора проходит небольшой ток. Затвор на полевом транзисторе практически не пропускает ток при управлении постоянным током.При управлении затвором с помощью высокочастотных импульсных сигналов постоянного или переменного тока может протекать небольшой ток. «Включение» транзистора (a.К.А. порог) напряжение варьируется от одного полевого транзистора к другому, но составляет примерно 3,3 вольта по отношению к источнику.
Когда полевые транзисторы используются в секции аудиовыхода усилителя, Vgs (напряжение от затвора до источника) редко превышает 3,5 В. Когда полевые транзисторы используются в импульсных источниках питания, Vgs обычно намного выше (от 10 до 15 вольт). Когда напряжение затвора превышает примерно 5 вольт, он становится более эффективным (что означает меньшее падение напряжения на полевом транзисторе и, следовательно, меньшее рассеивание мощности).
Обычно используются полевые МОП-транзисторы, поскольку их легче использовать в сильноточных устройствах (например, в импульсных источниках питания в автомобильных аудиоусилителях). Если используется биполярный транзистор, часть тока коллектор / эмиттер должна протекать через переход базы. В ситуациях с большим током, когда имеется значительный ток коллектора / эмиттера, ток базы может быть значительным. Полевые транзисторы могут работать при очень небольшом токе (по сравнению с биполярными транзисторами). Единственный ток, который течет из цепи возбуждения, — это ток, протекающий из-за емкости.Как вы уже знаете, когда на конденсатор подается постоянный ток, возникает первоначальный скачок, после чего ток прекращается. Когда затвор полевого транзистора приводится в действие высокочастотным сигналом, схема управления по существу видит только конденсатор небольшой емкости. Для низких и промежуточных частот схема возбуждения должна обеспечивать небольшой ток. На очень высоких частотах или когда задействовано много полевых транзисторов, схема возбуждения должна обеспечивать больший ток.
Примечание:
Затвор полевого МОП-транзистора имеет некоторую емкость, что означает, что он будет удерживать заряд (сохранять напряжение).Если напряжение затвора не разряжено, полевой транзистор будет продолжать проводить ток. Это не означает, что вы можете заряжать его и ожидать, что полевой транзистор будет продолжать проводить бесконечно долго, но он будет продолжать проводить до тех пор, пока напряжение на затворе не станет ниже порогового напряжения. Вы можете убедиться, что он отключился, если вы подключите понижающий резистор между затвором и истоком.
Сильноточные клеммы:
«Управляемые» клеммы называются истоком и стоком. Это клеммы, отвечающие за пропускание тока через транзистор.
Пакеты транзисторов:
В полевых МОП-транзисторах используются те же «корпуса», что и в биполярных транзисторах. Самым распространенным в автомобильном стереоусилителе в настоящее время является корпус TO-220 (показан выше).
Transistor In Circuit:
На этой диаграмме показаны напряжения на резисторе и полевом транзисторе с 3 различными напряжениями затвора. Вы должны увидеть, что на резисторе нет напряжения, когда напряжение затвора составляет около 2,5 вольт. Это означает, что ток не течет, потому что транзистор не открыт.Когда транзистор частично включен, на обоих компонентах наблюдается падение напряжения (напряжения). Когда транзистор полностью открыт (напряжение затвора около 4,5 В), полное напряжение питания подается на резистор, и падение напряжения на транзисторе практически отсутствует. Это означает, что оба вывода (исток и сток) транзистора имеют по существу одинаковое напряжение. Когда транзистор полностью включен, нижний вывод резистора эффективно заземлен.
| Напряжение на затворе | Напряжение на резисторе | Напряжение на транзисторе |
| 2.5 вольт | без напряжения | примерно 12 вольт |
| 3,5 В | менее 12 вольт | менее 12 вольт |
| 4,5 В | примерно 12 вольт | практически нет напряжения |
В следующей демонстрации вы можете увидеть, что к лампе подключен полевой транзистор. Когда напряжение ниже примерно 3 вольт, лампа полностью выключена. Нет тока, протекающего через лампу или полевой транзистор.Когда вы нажимаете кнопку, вы можете видеть, что конденсатор начинает заряжаться (на это указывает восходящая желтая линия и точка пересечения кривой зарядки конденсатора с белой линией, идущей слева направо. Когда полевой транзистор начинает включаться, напряжение на стоке начинает падать (обозначено спадающей зеленой линией и точкой, где зеленая кривая пересекается с белой линией). Когда напряжение затвора приближается к пороговому напряжению (~ 3,5 В), напряжение на лампе начинает снижаться. увеличение.Чем больше он увеличивается, тем ярче становится лампа. После того, как напряжение на затворе достигнет примерно 4 вольт, вы увидите, что лампочка полностью горит (на ее выводах есть полные 12 вольт). Напряжение на полевом транзисторе практически отсутствует. Вы должны заметить, что полевой транзистор полностью выключен при напряжении ниже 3 вольт и полностью включен после четырех вольт. Любое напряжение затвора ниже 3 В практически не влияет на полевой транзистор. Выше 4 вольт мало влияет.
Параметры дизайна
Напряжение затвора:
Как вы уже знаете, полевой транзистор управляется напряжением затвора.Для этого типа MOSFET максимальное безопасное напряжение затвора составляет ± 20 вольт. Если на затвор (относительно источника) будет подано более 20 вольт, это приведет к разрушению транзистора. Транзистор будет поврежден, потому что напряжение будет проходить через изолятор, который отделяет затвор от части стока / истока полевого транзистора.
Сила тока:
Как и биполярные транзисторы, каждый полевой транзистор предназначен для безопасной передачи определенного количества тока. Если температура полевого транзистора выше 25 ° C (примерно 77 градусов Фаренгейта), «безопасная» пропускная способность транзистора по току будет снижена.Безопасная рабочая зона (S.O.A) продолжает уменьшаться при повышении температуры. Когда температура приближается к максимальной безопасной рабочей температуре, номинальный ток транзистора приближается к нулю.
Напряжение:
полевых транзисторов будут повреждены, если будет превышено указанное максимальное напряжение сток-исток. Информационный листок можно получить у производителя. Технический паспорт предоставит вам всю информацию, необходимую для его использования.
Рассеиваемая мощность: полевые транзисторы
похожи на биполярные транзисторы с точки зрения корпусов и рассеиваемой мощности, и вы можете вернуться по этой ссылке на страницу биполярных транзисторов для получения дополнительной информации.Нажмите кнопку «назад», чтобы вернуться.
