Уколико је потребно, могу се користити и други уређаји за управљање струјом.

Како изолована капија омогућава нулту статичку струју капије и минималну снагу покретача

Шта чини МОСФЕТ-е тако посебним? Имају одличну карактеристику када је капија изолована, обично направљена од силицијум диоксида, што им даје скоро бесконачну инпиденцију улаза. Када се капија напуни или испусти, више не пролази ток. То значи да је практично нула статичка струја врата током целог времена, и не трошимо никакву енергију када ствари стоје мирно. Већина енергије ради само када уређај прелази на стање, у основи наплаћујући капацитансу капице. Погледајте бројеве: ако неко жели да управља МОСФЕТ-ом са 10 нЦ пуњењем ка капија на фреквенцији око 100 кГц, потребан би им око 10 мВт за покретачку снагу. У поређењу са тим старим биполарним опцијама, ово је као ноћ и дан у смислу ефикасности. Због ове ниске потребности за енергијом, инжењери могу да их директно повежу са микроконтролерима без потребе за додатним буфер компонентама, што чини дизајн система много једноставнијим у целини.

Утицај у стварном свету: МОСФЕТ-ови на логичком нивоу који смањују оптерећење МЦУ ГПИО у модулима за контролу аутомобила

Све више и више аутоинжењера се окреће на МОСФЕТ-е на логичком нивоу који раде са само 3,3 до 5 волта за директно повезивање са микроконтролером GPIO пиновима унутар модула за контролу тела ових дана. Овај приступ елиминише све проблеме са потребом додатне струје за повећање ИЦ-а возача кад год желе да управљају стварима као што су аутомобилске светла, мали мотори или соленоидни вентили. Погледајте шта је могуће сада: један једноставан GPIO пин може да се носи са превлачењем оптерећења до 2 ампера на 12 волта, нешто што је раније захтевало традиционалне релеје који су потрошили било где од 50 до 100 милиампера само седећи тамо и чекајући да се активирају. Пад у тренутној потражњи кроз GPIO пине је заправо преко 95 одсто, што значи да се плоче кола могу направити много танче, системи обично коштају мање новца за изградњу, а батерије трају дуже. Ове предности су веома важне сада, док произвођачи електричних возила напредују са новом генерацијом 48-волтних архитектонских дизајна где сваки бит ефикасности рачуна за проширење опсега и побољшање перформанси.

Ефективност енергије: ултра-ниски РДС (на) и минимални губици провођења

МОСФЕТ-ови за ровове и суперсузире који постижу под-1м© Рдс ((он) за рад са високом струјом и малим губицима

Око 45% свих губитака енергије у данашњим МОСФЕТ-овима долази само од провођења према недавним истраживањима објављеним у Power Electronics Journal-у 2023. године. То чини да је добијање ултра ниских вредности отпора апсолутно важно за ефикасност. Произвођачи су у последње време направили велике кораке са напредним дизајном ровова и структурама суперјункција које могу да подстакну Рдс ((он) испод 1 милионима захваљујући бољим облицима капи и побољшаним техникама производње силицијума. Ова побољшања смањују те досадне губитке I у квадрату R када струја тече кроз уређај, што је веома важно у великим системима који се баве тешким оптерећењима као што су напајања за центри за податке. Узмимо типичан сценарио где неко успева да спусти РДС (на) са 5 милионима на само 2 милионима у кола који носи струју од 100 ампера. С временом се тим штеди око 18 долара на трошкове електричне енергије по киловат-часу потрошене енергије, а истовремено се смањује и акумулација топлоте која би могла оштетити оближње делове на плочи.

СиЦ МОСФЕТ-ови смањују губитак статичке енергије за више од 60% у 48В ЕВ енергетским системима

Силицијум карбид или СиЦ МОСФЕТ-ови стварају таласе у 48-волтним електричним возилима захваљујући њиховој значајној побољшању ефикасности. Будући да су полупроводници са широким просеком, ове компоненте природно имају мање отпора док им дозвољавају да се електрони брже крећу кроз њих. То се преводи у око 60 одсто мање губитка статичке енергије у поређењу са традиционалним силиканим алтернативама. Још један велики плус је колико добро СиЦ управља топлотом. Пошто тако ефикасно проводи топлотну енергију, инжењери могу сманити величину енергетских модула без потребе за грубим грејачима које видимо на старијим конструкцијама. За произвођаче аутомобила који желе да пређу границе, ова комбинација смањених губитака и компактних фактора облика директно доприноси дужима даљинама вожње између пуњења и много једноставнијим системима хлађења у целини.

Способност за високобрза преласка за напредну ПВМ и конверзију снаге високе фреквенције

Наносекундна превратања омогућавају преобраћаче ЦЦ-ЦЦЦ >1МХЗ без компромиса ефикасности

Модерна МОСФЕТ технологија може да се мења између стања за мање од 15 наносекунди, што омогућава да ДЦ-ДЦ конвертери поуздан ради на фреквенцијама изнад 1 МГц. Брже пребацивање значи да можемо да направимо ове велике кондензаторе и индукторе за пола до две трећине мање, док и даље одржавамо ефикасност изнад 95% чак и када се оптерећења мењају. Неки новији дизајни са напредним структурама ровова смањују наплату ка капију до испод 10 нано кулона, што помаже да се спрече опасна стрељања кроз догађаје када се ствари пребрзо мењају. Узмите као добар пример ГАН МОСФЕТ-е, они смањују губитке преласка за око 40 одсто у поређењу са традиционалним силицијумским деловима у тим високофреквентним серверским напајањима који раде на 1,2 МГц према Пауер Електроникс Европу из прошле године. И са нижим улазним и излазним вредностима капацитације, има мање проблема превишавања напона. То омогућава дизајнерима да смањују магнетне компоненте без бриге о прегревању, нешто што је раније било тешко.

Балансирајући брзину и ЕМИ: Стратегије пројектовања за чисте прелазе у АДАС-у

Када је реч о аутомобилским АДАС системима, ти супербрзи прекидачи који могу да уђу преко 100 волти у наносекунди стварају озбиљне проблеме ЕМИ. Инжењери морају пажљиво да бирају одговарајуће резисторе, јер они контролишу колико брзо се струја мења, што помаже да се спрече нежељене осцилације без превише успоравања. За справљање са тим досадним врховима напона када се компоненте искључе, су корисне и преграде. У међувремену, промјештање жица у вртоглавим парама унутар штитовања смањује проблеме са радијацијом. Најновија технологија која користи модулацију ширег спектра заправо смањује ниво ЕМИ-а за око 12 до 15 децибела према CISPR стандардима из прошле године. Ово је веома важно, јер је одржавање буке испод 30 миливолта на 48-волтним системима апсолутно критично за одржавање јасних ЛиДАР сигнала током важних ситуација вожње где безбедност зависи од тачних одчитања.

Робусност и поузданост у захтевним окружењима контроле снаге

Скалибибилан рејтинг напона (20V1.7kV) и Оптимизација SOA за системске архитектуре од 12V до 800V

Мосфетова технологија покрива импресиван опсег напона који почиње од око 20 волти за основне компоненте логичког нивоа све до моћних 1700 волтских верзија које се користе у тешком индустрији. Ове компоненте добро раде у различитим дизајнима система као што су стандардни електрични системи за аутомобиле од 12 волта, 48 волтски уређаји који се налазе у неким хибридним возилима, па чак и напредне 800 волтске платформе које се виде у модерним електричним аутомобилима. Безбедна оперативна зона или SOA је пажљиво дизајнирана да спречи опасне ситуације прегревања и да се носи и са неочекиваним порастима напона. Према недавним истраживањима из 2023. године, ова врста заштите смањује број неуспеха у тешким условима рада за око тридесет одсто или више. Оно што чини ове уређаје тако вредним је њихова способност да одржавају константан рад када се баве променљивим условима оптерећења, нешто што је апсолутно критично за инверторе соларне и ветроенергетске енергије који морају да се носе са стално мењајућим излазом енергије док одржавају поуздану контролу напо

Иновације у управљању топлотом: пакети са бакарним покривцем и ПЦБ топлотне виасе које продужавају животни век под импулснијим оптерећењима

Боља решења за топлотну паковање, укључујући бакарно обложене проводе и чврсто упаковане топлотне ПЦБ-виасе, заиста повећавају уклањање топлоте када компоненте раде у импулсима. То може смањити температуру на врхунцима са око 40 посто. Технологија чини чуда за одржавање ствари које раде поуздано у тешким топлотним ситуацијама као што су моторни погон и високофреквентни преобраћачи снаге. Ови системи често се баве изненадним променама оптерећења које скоро одмах стварају вруће тачке. Када материјали боље проводе топлоту, они трају дуже пре него што се разломе, што значи да опрема остаје функционална током времена. Чак и у критичним ситуацијама где неуспех није опција, као што су фабрике које аутоматизују производне линије или масивни центри за податке који смештају сервере, ова побољшања чине сву разлику за одржавање перформанси без неочекиваних падова.