significado de los MOSFET de la "región lineal" en el contexto de pérdidas de conmutación

Question

En el contexto de los MOSFET de conmutación de circuitos (PWM, control de motores, etc) he leído la "región lineal" de la operación es donde usted no quiere ser para largo, porque aquí es donde hay gran poder en el MOSFET. Por ejemplo, esta respuesta:

usted está conduciendo el MOSFET en su lineal (potencia de disipación) de la región

O esta nota de aplicación de International Rectifier:

Si el dispositivo funciona como un interruptor, una gran corriente transitoria capacidad de la unidad de circuito reduce el tiempo de permanencia en la región lineal, reduciendo así las pérdidas de conmutación.

Sin embargo, la Wikipedia ofrece estas definiciones:

• la región lineal: \ $V_{GS} > V_{th}\$ \$V_{DS} < ( V_{GS} – V_{th} )\$
• modo activo: \ $V_{GS} > V_{th}\$ \$V_{DS} ≥ ( V_{GS} – V_{th} )\$

Es decir, \$V_{DS}\$, y por lo tanto el poder en el MOSFET, es menor en la región lineal que en modo activo. Por lo tanto, yo creo que es el momento en el modo activo que uno quisiera evitar. Como uno se cambia de off a on, se inicia en la corte, se mueve a través de modo activo tan pronto como sea posible para minimizar las pérdidas, entonces termina en la región lineal.

Pero, yo no puedo reconciliar esto con los ejemplos anteriores, que hablar de minimizar el tiempo en la región lineal. Dónde está la contradicción?

Answer 1

"La región lineal" en las respuestas que usted cita se utiliza algo vagamente. A menudo decimos "la región lineal" o "lineal operación" en la electrónica cuando nos referimos entre operación en la cual el voltaje se mantiene somehere entre los carriles de alimentación (a diferencia sujeta a cerca de uno de ellos) o un dispositivo como un transistor es mantenerse en el centro de la región donde no se encuentra plenamente en o totalmente apagado. A menudo, los dispositivos no lineales en esta "región lineal", pero es un nombre que se pegó desde hace mucho tiempo, donde la región lineal fue como se fijó en las operaciones de conmutación o el marcaje de la región.

Es este medio "lineal" de la región donde el dispositivo disipar una cantidad significativa de energía. Si el dispositivo es un interruptor ideal, entonces no puede disipar la energía cuando abra puesto que la corriente es cero, o cuando están cerradas, ya que la tensión es cero.

Esto es diferente de "la región lineal" cuando se habla de que el dispositivo física o detalles de las características de un MOSFET. Hay "lineal" puede significar "más o menos lineal de corriente con el voltaje aplicado", lo que significa también que el MOSFET se comporta como un resistor como aposición a más como una fuente de corriente. Eso es diferente de la "región lineal" de la general del circuito perspectiva.

Sí, es dependiente del contexto y puede ser confuso. Si usted necesita para ser más precisos, el uso de los números reales.

Answer 2

"La región lineal" es, lamentablemente, la mayoría de forma incoherente término usado cuando se trata de MOSFETs. Se puede decir exactamente lo contrario, dependiendo del autor. Comparar:

La imagen de este appnote.

A partir de este libro de texto, que llama a la izquierda de la región lineal de la región".

También tenga en cuenta que JEDEC ha elegido "óhmico de la región" y, respectivamente, de la "saturación de la región" como su elección de la terminología estándar para los MOSFETs (como en el 1 de la figura anterior). Esto se da en JESD77b en la página "4-31". Evitan llamar a cualquier región "lineal".

Answer 3

La región lineal en este contexto significa que te región donde no se quiere operar porque el Identificador del producto·Vds es grande, por lo tanto, usted tiene un montón de pérdidas. Usted desea reducir al mínimo las pérdidas en el transistor por tener el transistor, ya sea totalmente o desactivar.

La conmutación entre los dos estados debe ser lo más rápido posible porque el ser no genera pérdidas.

El área bajo la curva azul es la energía disipada en el dispositivo. De conmutación más lento hace que el área más grande.

Si usted echa un vistazo a los típicos duro de conmutación de encendido

o turn-off

Se puede ver que durante algún tiempo no es de alto voltaje y alta corriente presente en el dispositivo al mismo tiempo. De conmutación más rápido minimiza el tiempo de permanencia en esa área.

Hay maneras de minimizar las pérdidas de conmutación mediante un cero de tensión o cero-conmutación de la corriente. Usted tiene el diseño de su convertidor de tal manera que va a cambiar sólo cuando el voltaje o la corriente en el transistor está cerca de cero. De esta manera la potencia del producto de·Id Vds también está cerca de cero.

Answer 4

El gráfico que muestra la energía parece tener tiempo de su eje. Puede ser útil para graficar el poder, en lugar de caída de tensión, suponiendo una carga resistiva (por ejemplo, la figura 10 voltios y ohmios de carga). Cuando el dispositivo está completamente apagado, la corriente cero por lo tanto el cero de energía. Cuando esté completamente, muy baja caída de tensión (por ejemplo, 0,2 voltios) y por lo tanto de baja potencia (9.8 amperios, por lo 1.96 vatios). Cuando "la mitad" en la significativa caída de tensión (5 v) y corriente significativa (5 amperios), por lo que las grandes potencias (25 watts).