Модули силовых биполярных транзисторов фирмы Mitsubishi

	600
, A	15	30	50	75	100	150	200	400	500
Схема Дарлингтона	QM15HA-H	QM30HA-H	QM50HA-H	QM75HA-H	QM100HY-H	QM150HY-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	2	14	10
M 57 904 L		Три ключа на 50 А	0,65	2	14	10

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. ВMOSFET-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 (табл. 3.3, [11]) меньше зависят от температуры, чем параметры ключей на биполярных транзисторах, 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