Модули силовых биполярных транзисторов фирмы Mitsubishi

, A
Схема Дарлингтона	QM15HA-H	QM30HA-H	QM50HA-H	QM75HA-H	QM100HA-H	QM150HA-H	QM200HA-H	QM400HA-H	QM500HA-H

К числу недостатков силовых транзисторных ключей относятся невысокая частота коммутации (не более 10 кГц) из-за значительного времени рассасывания и запирания , возможность теплового пробоя, чувствительность к температуре. Для управления высоковольтными ключами требуется значительный базовый ток, который обеспечивают специальные формирователи импульсов управления (драйверы), выпускаемые в интегральном исполнении (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Интегральные драйверы управления модулями силовых транзисторов
фирмы Mitsubishi

Тип драйвера	Функция	Предельная токовая нагрузка ключа	Выходные токи, А	Напряжение источника питания, В	Примечание
		Максим.	Типовое	Требуются внешние диоды для обратного смещения
M 57 903 L	Управление схемой Дарлингтона	Один ключ на 50 А	0,9
M 57 903 L	Три ключа на 50 А	0,65

Силовые ключи на MOSFET-транзисторах(рис. 2.1, е)представляют собой приборы с вертикальной структурой, состоящей из сотен параллельно включенных полевых структур. Это позволяет получать высоковольтные транзисторы с минимальным значением сопротивления в открытом состоянии. Для работы в ключевом режиме выпускаются транзисторы с диапазоном токов до 200 А на напряжения до 1200 В при сопротивлении канала от 0,0055 до 3 Ом. В MOSFET-транзисторах используется структура (рис. 3.1, а), состоящая из металла и полупроводника, разделённых слоем окисла (SiO₂). При подаче на затвор напряжения, положительного относительно подложки, электрическое поле отталкивает дырки, находящиеся близко к поверхности затвора, и притягивает электроны из глубины p-области. При достижении напряжением на затворе пороговой величины происходит инверсия проводимости приповерхностного слоя полупроводника и образование между стоком и истоком свободного канала для протекания тока (рис. 3.1, б).

Индуцированный (наведенный) канал может быть n-типа или p-типа. Силовые ключи на MOSFET-транзисторах управляются напряжением (электрическим полем), а не током. Управление напряжением снижает мощность и упрощает схему драйверов MOSFET-ключей, так как ток в цепи затвора протекает лишь в короткие моменты зарядки-разрядки емкостей транзисторов и прекращается по завершении коммутационных переходных процессов. Оптимальный уровень управляющего напряжения составляет 12…15 В, а величина порогового напряжения от 2 до 5 В. Силовые MOSFET-ключи значительно превосходят по быстродействию ключи на биполярных транзисторах и могут коммутироваться на частотах дo 100 кГц и выше. Кроме того, параметры MOSFET-ключей меньше зависят температуры, чем параметры ключей на биполярных транзисторах (табл. 3.3), что позволяет эффективнее использовать MOSFET-ключи
по передаваемой мощности.

а б

Рис. 3.1. Структура MOSFET-транзисторов (а), MOSFET-транзистор
с индуцированным каналом n-типа (б)

Таблица 3.3