Wann ist ein MOSFET als Schalter besser geeignet als ein BJT?

In meinen Experimenten habe ich nur BJTs als Schalter (zum Ein- und Ausschalten von Dingen wie LEDs und dergleichen) für meine MCU-Ausgänge verwendet Es wurde jedoch wiederholt darauf hingewiesen, dass MOSFETs im N-Kanal-Anreicherungsmodus eine bessere Wahl für Schalter sind (siehe hier und hier , zum Beispiel), aber ich bin nicht sicher, warum ich das verstehe. Ich weiß, dass ein MOSFET keinen Strom am Gate verschwendet, wo es die Basis eines BJT tut, aber dies ist kein Problem für Ich, da ich nicht mit Batterien betrieben werde. Ein MOSFET benötigt auch keinen Widerstand in Reihe mit dem Gate, benötigt jedoch im Allgemeinen einen Pulldown-Widerstand, damit das Gate beim Neustart der MCU nicht schwebt (richtig?). Keine Reduzierung der Teilezahl.

Es scheint keinen großen Überschuss an MOSFETs mit Logikpegel zu geben, die den Strom schalten können, den billige BJTs können (~ 600-800 mA für einen 2N2222 zum Beispiel) ) und diejenigen, die existieren (z. B. TN0702), sind schwer zu finden und erheblich teurer.

Wann ist ein MOSFET geeigneter als ein BJT? Warum wird mir ständig gesagt, dass ich es sein sollte? Verwenden von MOSFETs?

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  • Batteriebeschränkungen sind ‚ nicht der einzige Grund, Energie zu sparen Was ist mit den Betriebskosten? Was ist mit der Produktlebensdauer (die durch Wärme begrenzt werden kann)?
  • Vor Jahrzehnten, als MOSFETs noch neue Geräte waren, erinnere ich mich an einen Artikel, in dem ein MOSFET-Hersteller wies darauf hin, dass sie ‚ eine echte Leistung erbracht hatten, um zu zeigen, dass die Teile wirklich in Betrieb waren: Sie ‚ hatten gebaut und versendeten die VN10KM, das war speziell des ignoriert und soll in die übliche ökologische Nische passen, die derzeit vom ehrwürdigen 2N2222 besetzt ist.

Antwort

BJTs sind viel besser geeignet als MOSFETs zum Ansteuern von LEDs mit geringem Stromverbrauch und ähnlichen Geräten von MCUs. MOSFETs eignen sich besser für Hochleistungsanwendungen, da sie schneller als BJTs schalten können und somit kleinere Induktivitäten in Schaltnetzteilen verwenden können, was die Effizienz erhöht.

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  • Was genau macht einen BJT ‚ viel besser geeignet ‚ für LED-Ansteuerung? Es gibt Unmengen von LED-Treibern, die MOSFET-Schalter verwenden.
  • Schnelleres Umschalten hat ‚ nicht unbedingt etwas mit Hochleistungsanwendungen zu tun. Darlington-Paare (BJTs) usw. können verwendet werden, um hohe Leistung zu schalten. Sie ‚ erhalten eine Antwort, die ‚ nicht zum Kern des Problems führt.
  • @Mark: Einer der Die Hauptbeschränkungen von BJT ‚ s bestehen darin, dass sie einen Basisstrom benötigen, der proportional zum maximal möglichen Kollektorstrom ist. Wenn etwas gesteuert wird, dessen maximaler Strom viel größer als der erwartete Strom ist (z. B. ein Motor), kann dies sehr verschwenderisch sein. Beim Ansteuern einer LED kann der Strom jedoch ziemlich gut vorhergesagt werden. 2,5% der Leistung eines ‚ in der Basis zu verschwenden, ist keine ‚ große Sache.
  • @supercat wie geht das? dies macht sie “ viel besser geeignet „? 2,5% sind in vielen Anwendungen ein RIESIGES Geschäft.
  • @Mark: In einigen Anwendungen sind 2,5% eine große Sache, aber in vielen Anwendungen ist man weitaus besorgter über die 10 mA, die eine LED verbraucht als die 250uA, die in der Basis des Transistors verbraucht werden, der ihn steuert. Ich selbst hätte ‚ den Begriff “ nicht viel “ besser geeignet, aber BJT ‚ s sind oft etwas billiger als MOSFETs, und das macht sie an und für sich “ geeigneter „, alle anderen sind gleich. In einigen Anwendungen kann es auch einfacher sein, BJTs ‚ für eine Konstantstromschaltung als MOSFETs zu verdrahten.

Antwort

BJTs verschwenden beim Einschalten etwas Strom, unabhängig davon, ob die Last etwas zieht. In einem batteriebetriebenen Gerät verschwendet die Verwendung eines BJT zur Stromversorgung von Gegenständen, deren Last sehr variabel, aber häufig niedrig ist, viel Energie. Wenn ein BJT verwendet wird, um etwas mit einer vorhersagbaren Stromaufnahme zu versorgen (wie eine LED), ist dieses Problem jedoch nicht so schlimm; man kann einfach den Basis-Emitter-Strom so einstellen, dass er einen kleinen Bruchteil des LED-Stroms ausmacht.

Antwort

Ein guter N-Kanal-MOSFET hat einen sehr niedrigen \ $ R_ {ds (on)} \ $ (Drain- Quellenäquivalenter Widerstand), wenn er richtig vorgespannt ist, was bedeutet, dass er sich beim Einschalten sehr ähnlich wie ein tatsächlicher Schalter verhält. Sie werden feststellen, dass die Spannung am MOSFET im eingeschalteten Zustand niedriger ist als die \ $ V_ {ce (sat)} \ $ (Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung) eines BJT.

Ein 2N2222 hat je nach Vorspannungsstrom \ $ V_ {ce (sat)} \ $ von \ $ 0,4 V – 1 V \ $.

Ein VN2222-MOSFET hat ein Maximum \ $ R_ {ds (on)} \ $ von \ $ 1.25 \ Omega \ $.

Sie können sehen, dass sich der VN2222 viel weniger über die Drain-Quelle verteilt.

Außerdem Wie zuvor erläutert, ist der MOSFET eine Transkonduktanzvorrichtung – die Spannung am Gate ermöglicht Strom durch die Vorrichtung. Da das Gate für die Quelle hochohmig ist, benötigen Sie keinen konstanten Gate-Strom, um das Gerät vorzuspannen. Sie müssen nur die inhärente Kapazität überwinden, um das Gate aufzuladen, dann wird der Gate-Verbrauch winzig.

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  • Es ist jedoch schwierig, einen VN2222 von einer 3,3-V-MCU aus zu betreiben, und ‚ ist nicht genau verfügbar.
  • \ $ R_ {DS (ON)} \ $ für den VN2222 ist \ $ 7.5 \ Omega \ $, nicht 1.25. Selbst wenn \ $ 1.25 \ Omega \ $ nicht ‚ nicht spektakulär wäre, finden Sie Dutzende von logischen FETs mit \ $ R_ {DS (ON)} \ $ weniger als \ $ 100 m \ Omega \ $
  • @Mark – Supertex ist möglicherweise kein Fairchild oder NXP, aber der VN2222 ist bei DigiKey und Mouser erhältlich.

Antwort

BJTs sind in manchen Situationen besser geeignet, weil sie oft billiger sind. Ich kann TO92 BJTs für jeweils 0,8p kaufen, aber MOSFETs starten erst um 2p – Es klingt vielleicht nicht nach viel, aber es kann einen großen Unterschied machen, wenn Sie „mit vielen davon ein kostensensitives Produkt haben.

Antwort

Wann ist ein MOSFET als Schalter besser geeignet als ein BJT?

Antwort: 1) Ein MOSFET ist besser als ein BJT, wenn:

  1. Wenn Sie wirklich wenig Leistung benötigen.
    1. MOSFETs sind spannungsgesteuert. Sie können also einfach aufladen e ihr Tor einmal und jetzt hast du keine aktuelle Ziehung mehr und sie bleiben an. BJT-Transistoren hingegen sind stromgesteuert. Um sie eingeschaltet zu halten, müssen Sie weiterhin Strom (für NPN) oder Sinkstrom (für PNP) über ihren Basis-Emitter-Kanal beziehen. Dies macht MOSFETs ideal für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch geeignet, da sie viel weniger Strom verbrauchen können, insbesondere in stationären Szenarien (z. B. immer EIN).
  2. Wenn Ihre Schaltfrequenzen nicht zu hoch sind.
    1. MOSFETs verlieren ihre Effizienzgewinne, je schneller Sie sie umschalten , weil:
      1. das wiederholte Laden und Entladen ihrer Gate-Kapazitäten erfolgt B. das wiederholte Laden und Entladen eines kleinen Akkus, und das kostet Strom und Strom, zumal Sie wahrscheinlich diesen kleinen Akku an GND entladen, der ihn nur entleert und in Wärme umwandelt, anstatt ihn wiederzugewinnen.
      2. Die hohen Gate-Kapazitäten können ziemlich große (bis zu Hunderte von mA, zum Beispiel für ein TO-220-Teil) momentane Eingangs- und Ausgangsströme beinhalten, und Leistungsverluste sind proportional zum Quadrat des Stroms (

). Dies bedeutet, dass Sie jedes Mal, wenn Sie den Strom verdoppeln, die Leistungsverluste und die Wärmeerzeugung in einem Teil vervierfachen. Hohe Gate-Kapazitäten an MOSFETs mit Hochgeschwindigkeitsschaltung bedeuten, dass Sie große Gate-Treiber und sehr hohe Ansteuerströme für einen MOSFET (Beispiel: +/- 500 mA) haben müssen, im Gegensatz zu den niedrigen Ansteuerströmen für einen BJT (Beispiel: 50 mA). Schnellere Schaltfrequenzen bedeuten also mehr Verluste beim Ansteuern des Gates eines MOSFET im Gegensatz zum Ansteuern der Basis eines BJT.

  • Das schnelle Umschalten des Gates erhöht auch die Verluste durch den primären Drain-Source-Kanal erheblich, weil Je schneller Ihre Schaltfrequenz ist, desto mehr Zeit (oder Zeiten pro Sekunde, wie auch immer Sie darüber nachdenken möchten) verbringen Sie im ohmschen Bereich des Transistors, dem Bereich zwischen vollständig EIN und vollständig AUS, wobei R_DS (Widerstand von Drain zu Source) ist hoch, und daher auch Verluste und Wärmeerzeugung.
  • Zusammenfassend : Je schneller Ihre Schaltfrequenz ist, desto mehr MOSFET-Transistoren verlieren ihre Effizienzgewinne, die sie sonst natürlich gegenüber BJT-Transistoren haben, und desto mehr BJT-Transistoren werden von einem “ Low Power “ Standpunkt.
  • Auch (siehe Buchreferenz, Zitate, und Beispielproblem unten!) BJT-Transistoren können eine Berührung schneller als MOSFETs schalten (Beispiel: 15,3 GHz gegenüber 9,7 GHz in “ Beispiel G.3 “ unten).
  • Wenn Ihre Leistung und Ihr aktueller Bedarf ein dominierender Faktor sind.
    1. Meine persönliche Erfahrung bei der Suche nach Teilen zeigt, dass die besten BJT-Transistoren für jede gegebene Komponentenpaketgröße nur etwa 1/10 so viel Strom wie die besten treiben können MOSFET-Transistoren. MOSFETs zeichnen sich daher durch die Ansteuerung hoher Ströme und hoher Leistungen aus.
    2. Beispiel: Ein TIP120 NPN BJT Darlington-Transistor kann nur etwa 5A Dauerstrom, während der IRLB8721 N-Kanal-MOSFET mit Logikpegel kann im selben physischen TO-220-Paket bis zu 62A fahren.
    3. Zusätzlich , und das ist wirklich wichtig! : MOSFETs können parallel geschaltet werden, um die Stromfähigkeit einer Schaltung zu erhöhen Beispiel: Wenn ein bestimmter MOSFET 10A ansteuern kann, kann das Parallelschalten von 10 von ihnen 10A / MOSFET x 10 MOSFETs = 100A ansteuern. Das Parallelschalten von BJT-Transistoren wird jedoch NICHT empfohlen, es sei denn, Sie haben aktiv oder passiv (Beispiel: Verwenden von Leistungswiderständen) Lastausgleich für jeden BJT-Transistor parallel, da BJT-Transistoren diodischer Natur sind und Henne ce wirken eher wie Dioden, wenn sie parallel geschaltet werden: Diejenige mit dem geringsten diodischen Spannungsabfall, VCE, vom Kollektor zum Emitter, lässt am Ende den größten Strom durch und zerstört ihn möglicherweise. Sie müssten also einen Lastausgleichsmechanismus hinzufügen: Beispiel: Ein Leistungswiderstand mit winzigem Widerstand, aber großer Leistung in Reihe mit jedem BJT-Transistor / Widerstand-Paar parallel. Auch hier haben MOSFETs diese Einschränkung NICHT und sind daher ideal für die Parallelschaltung, um die Stromgrenzen eines bestimmten Designs zu erhöhen.
  • Wann Sie müssen Transistoren in integrierte Schaltkreise ätzen.
    1. Anscheinend sind MOSFETs auf der Grundlage des folgenden Zitats sowie zahlreicher anderer Quellen einfacher zu miniaturisieren und zu ätzen ICs (Chips), daher sind die meisten Computerchips MOSFET-basiert.
  • [Ich muss eine Quelle dafür finden – bitte schreiben Sie einen Kommentar, wenn Sie einen haben] Wenn die Robustheit von Spannungsspitzen nicht Ihr Hauptanliegen ist.
    1. Wenn ich mich richtig erinnere BJT-Transistoren sind widerstandsfähiger gegen kurzzeitiges Überschreiten ihrer Spannungswerte als MOSFETs.
  • Wenn Sie eine riesige (Hochleistungs-) Diode benötigen!
    1. MOSFETs haben eine eingebaute in und natürliche Körperdiode, die manchmal sogar im Datenblatt eines MOSFET angegeben und bewertet wird. Diese Diode kann häufig sehr große Ströme verarbeiten und kann sehr nützlich sein. Bei einem N-Kanal-MOSFET (NMOS), der beispielsweise Strom von Drain zu Source umschalten kann, geht die Body-Diode in die entgegengesetzte Richtung und zeigt von Source zu Drain. Nutzen Sie diese Body-Diode bei Bedarf oder verwenden Sie den MOSFET direkt als Diode.
    2. Hier ist eine schnelle Google-Suche nach “ Mosfet-Body-Diode “ und “ Mosfet-Diode “ und ein kurzer Artikel: DigiKey: Die Bedeutung des inneren Körpers Dioden in MOSFETs .
    3. Beachten Sie jedoch, dass MOSFETs aufgrund dieser Body-Diode Ströme NICHT auf natürliche Weise in die entgegengesetzte Richtung blockieren, schalten oder steuern können (von Source zu Drain für einen N-Kanal) oder von Drain zu Source für einen P-Kanal), um Wechselstrom mit einem MOSFET umzuschalten, müssten zwei MOSFETs hintereinander angeordnet werden, damit ihre Dioden zusammenarbeiten, um den Strom entsprechend zu blockieren oder zuzulassen in Verbindung mit einer aktiven Umschaltung, die Sie zur Steuerung des MOSFET durchführen können.
  • 2) Hier sind also einige Fälle, in denen Sie mig Wählen Sie immer noch einen BJT gegenüber einem MOSFET:

    (Relevantere Gründe in Fettdruck – dies ist etwas subjektiv).

    1. Sie benötigen höhere Schaltfrequenzen.
      1. Siehe oben.
      2. (Obwohl dies selten ein Problem ist, denke ich, da MOSFETs heutzutage sowieso so schnell geschaltet werden können). Jemand mit viel Erfahrung im Hochfrequenz-Design in der Praxis kann sich gerne einschalten, aber basierend auf dem folgenden Lehrbuch sind BJTs schneller.
    2. Sie müssen machen ein Operationsverstärker.
      1. Das Lehrbuch, das ich weiter unten zitiere besagt, dass BJTs hier gut dafür sind (zur Herstellung von Operationsverstärkern verwendet) (Hervorhebung hinzugefügt):

        Es ist somit ersichtlich, dass jeder der beiden Transistortypen seine eigenen eindeutigen und einzigartigen Vorteile hat: Bipolare Technologie war äußerst nützlich beim Entwurf von Allzweckschaltungsbausteinen von sehr hoher Qualität, wie z. B. Operationsverstärker .

    3. [Ergebnisse können variieren] Sie legen großen Wert auf Kosten und Verfügbarkeit.
      1. Bei der Auswahl von Teilen funktionieren manchmal viele Teile für ein bestimmtes Entwurfsziel, und BJTs können manchmal billiger sein. Wenn ja, verwenden Sie sie. Da BJTs schon viel länger als MOSFETs existieren, zeigt meine etwas eingeschränkte, subjektive Erfahrung beim Kauf von Teilen, dass BJTs wirklich billig sind und mehr überschüssige und kostengünstige Optionen zur Auswahl haben, insbesondere bei der Suche nach Durchkontaktierungen -Teile (THT) zum einfachen Handlöten
      2. .

    4. Ihre Erfahrung kann jedoch variieren, möglicherweise sogar basierend darauf, wo auf der Welt Sie sich befinden (ich weiß es nicht genau). Moderne Suchanfragen von modernen seriösen Anbietern wie DigiKey zeigen, dass das Gegenteil der Fall ist, und MOSFETs gewinnen erneut. Eine Suche auf DigiKey im Oktober 2020 zeigt 37808 Ergebnisse für MOSFETs , wobei 11537 davon THT sind und nur 18974 Ergebnisse für BJTs , wobei 8849 davon THT sind.
    5. [Viel mehr- relevant] die Gate-Treiber-ICs und -Schaltungen, die häufig zum Ansteuern von MOSFETs erforderlich sind (siehe nur be niedrig) kann Ihrem MOSFET-basierten Design Kosten hinzufügen.

  • Sie möchten ein einfaches Design.
    1. Alle BJTs sind effektiv “ Logikpegel “ (dies ist nicht wirklich ein Konzept für BJTs, aber ertrage es mit mir), weil sie stromgesteuert sind, NICHT spannungsgesteuert. Vergleichen Sie dies mit MOSFETs, bei denen die meisten eine V_GS oder Gate-to-Source-Spannung von 10 V ~ 12 V benötigen, um vollständig eingeschaltet zu werden. Das Erstellen der Schaltung zum Ansteuern eines MOSFET-Gatters mit diesen hohen Spannungen bei Verwendung eines 3,3-V- oder 5-V-Mikrocontrollers ist ein Schmerz im Hintern , insbesondere für Neulinge. Möglicherweise benötigen Sie mehr Transistoren, Gegentaktschaltungen / Halb-H-Brücken, Ladepumpen, teure Gate-Treiber-ICs usw., um das stinkende Ding einzuschalten. Vergleichen Sie dies mit einem BJT, bei dem Sie nur einen Widerstand benötigen und Ihr 3,3-V-Mikrocontroller ihn problemlos einschalten kann, insbesondere wenn es sich um einen BJT-Transistor von Darlington handelt, der einen riesigen Hfe Gain (von ca. 500 ~ 1000 oder mehr) und kann mit extrem niedrigen Strömen (< 1 ~ 10 mA) eingeschaltet werden.
    2. Daher kann es viel komplizierter werden, einen MOSFET-Transistor als Schalter anstelle eines einfachen BJT-Transistors als Schalter richtig anzusteuern. Die Lösung besteht dann darin, “ Logikpegel “ MOSFETs, dh sie sind so ausgelegt, dass ihre Gates mit einem Mikrocontroller gesteuert werden. “ Logikpegel „, wie z. B. 3,3 V oder 5 V. Das Problem ist jedoch: MOSFETs mit Logikpegel sind noch seltener und haben weniger Optionen zur Auswahl, sie sind relativ gesehen viel teurer und sie können immer noch hohe Gate-Kapazitäten haben zu überwinden, wenn versucht wird, schnelle s zu tun Hexen. Dies bedeutet, dass Sie selbst bei MOSFETs mit Logikpegel möglicherweise noch zu einem komplizierteren Design zurückkehren müssen, um eine Push-Pull-Gate-Treiberschaltung / Halb-H-Brücke oder einen teuren Hochstrom-Gate-Treiber-IC zu erhalten um das Hochgeschwindigkeitsschalten des Logikpegel-MOSFET zu ermöglichen.

  • Dies Buch (ISBN-13: 978-0199339136) Mikroelektronische Schaltungen (Die Oxford-Reihe in Elektrotechnik und Informationstechnik) , 7. Auflage, von Adel S. Sedra und Kenneth C. Smith, in “ Anhang G: VERGLEICH DES MOSFET UND DES BJT “ ( hier online anzeigen ) bietet einige zusätzliche Einblicke (Hervorhebung hinzugefügt):

    G.4 Kombinieren von MOS- und Bipolartransistoren – BiCMOS-Schaltungen

    Aus der obigen Diskussion sollte ersichtlich sein, dass der BJT gegenüber dem MOSFET den Vorteil einer viel höheren Transkonduktanz hat (gm) bei dem gleichen Wert des Gleichstromvorspannungsstroms. Zusätzlich zur Realisierung höherer Spannungsverstärkungen pro Verstärkerstufe weisen Bipolartransistorverstärker im Vergleich zu ihren MOS-Gegenstücken eine überlegene Hochfrequenzleistung auf.

    Andererseits ermöglicht der praktisch unendliche Eingangswiderstand am Gate eines MOSFET die Entwicklung von Verstärkern mit extrem hohen Eingangswiderständen und einem Eingangsvorspannungsstrom nahezu Null. Wie bereits erwähnt, bietet der MOSFET auch eine hervorragende Implementierung eines Schalters, was die CMOS-Technologie in die Lage versetzt hat, eine Vielzahl von Funktionen analoger Schaltungen zu realisieren das ist mit bipolaren Transistoren nicht möglich.

    Es ist somit ersichtlich, dass jeder der beiden Transistortypen seine eigenen und einzigartigen Vorteile hat: Die bipolare Technologie war äußerst nützlich bei der Konstruktion von Allzweckschaltungsbausteinen von sehr hoher Qualität, wie z als Operationsverstärker. Andererseits CMOS mit seiner sehr hohen Packungsdichte und seiner Eignung für digitale und analoge Schaltungen ist die Technologie der Wahl für die Implementierung von sehr großen integrierten Schaltkreisen geworden. Trotzdem kann die Leistung von CMOS-Schaltkreisen verbessert werden, wenn der Entwickler (auf demselben Chip) Bipolartransistoren zur Verfügung hat, die in Funktionen eingesetzt werden können, die einen hohen gm und eine hervorragende Stromtreiberfähigkeit erfordern. A. Eine Technologie, die die Herstellung hochwertiger Bipolartransistoren auf demselben Chip wie CMOS-Schaltungen ermöglicht, wird treffend als BiCMOS bezeichnet. An geeigneten Stellen in diesem Buch stellen wir vor interessante und nützliche BiCMOS-Schaltungsblöcke.

    Diese Antwort wiederholt dies: Werden BJTs in modernen integrierten Schaltkreisen verwendet ts im gleichen Umfang wie MOSFETs? .

    Im “ Anhang G “ des oben zitierten Lehrbuchs können Sie auch auf “ Beispiel verweisen G.3 „. In diesem Beispiel zeigen sie einen NPN-BJT-Transistor, der eine Übergangsfrequenz erreicht, f_T so hoch wie 15.3 GHz mit einem Kollektorstrom I_C von 1 mA. Dies steht im Gegensatz dazu, dass der NMOS-Transistor (N-Kanal-MOSFET) bei einem Drain-Strom eine Übergangsfrequenz von nur 9,7 GHz erreicht. I_D von 1 mA.

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    • Warum nicht einfach die ganze Zeit MOSFETs verwenden und vergessen Informationen zu den BJTs?
    • Ich ‚ habe meiner Antwort einen neuen Abschnitt hinzugefügt. Meistens denke ich: 1) Benutzerfreundlichkeit: BJTs sind im Allgemeinen viel einfacher zu fahren und erfordern ‚ keine speziellen Gate-Treiber oder ausgefallenen Push-Pull-Schaltungen, 2) Kosten (in diesem Fall nicht ganz sicher, aber es kann ein Faktor sein), 3) Verfügbarkeit (auf Digikey sind heute mehr MOSFETs verfügbar als BJTs, aber in einigen Teilen der Welt kann das Gegenteil immer noch zutreffen, da es BJTs gibt länger? – nicht ganz sicher). Also für mich meistens nur # 1: BJTs sind größtenteils noch einfacher zu fahren.
    • @ Quantum0xE7, über das hinaus, was ich ‚ hier gepostet habe, Ich bin mir ‚ nicht wirklich sicher. Ich ‚ möchte selbst mehr wissen.
    • Ich dachte, da die FETs weniger Strom benötigen und wir wirklich nur versuchen, einen Schalter zu erstellen, wären es FETs einfacher und schneller zu wechseln als BJTs. Ist das nicht wahr?
    • @ Quantum0xE7, Für den stationären Zustand ist es definitiv wahr . Laden Sie das MOSFET-Gate einfach einmal auf und halten Sie es dort, und Sie sind ‚ fertig (und langsame Pull-up / Pull-down-Widerstände sind in Ordnung)! Für Hochgeschwindigkeitsschaltung definitiv NICHT wahr. Siehe diese beiden Abschnitte oben: 1) im MOSFET-Abschnitt: “ MOSFETs verlieren ihre Effizienzgewinne, je schneller Sie sie umschalten. “ und 2) im Abschnitt BJT: “ Sie möchten eine einfache Gestaltung “ . Hinweis: Ich ‚ interpretiere “ Schalter “ in diesem Fall, um auch hoch zuzulassen -Drehzahl-PWM-Umschaltung, mit der Motoren, LEDs, Spannungswandler und Schaltnetzteile angesteuert werden.

    Antwort

    FET-Bauelemente mit fast keinem Eingangsstrom (Gate-Strom) sind die beste Wahl für die vom Mikrocontroller angesteuerten LEDs, da der Mikrocontroller nicht viel Strom durch seinen Chip liefern muss, um sich selbst kühl zu halten (weniger Wärmeableitung auf dem Chip), während der LED-Strom fast ausschließlich über den externen FET-Kanal angesteuert wird. Ja, es stimmt auch, dass die Ron der typischen FET-Bauelemente sehr niedrig sind und einen geringen Spannungsabfall über dem FET aufrechterhalten, was für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch vorteilhaft ist / p>

    Es gibt jedoch einige Nachteile, wenn es um die Störfestigkeit am Gate des MOSFET geht, was bei den BJTs möglicherweise nicht der Fall ist. Jedes Potential (Rauschen), das am Gate des MOSFET angelegt wird, macht th Das Kanalverhalten bis zu einem gewissen Grad. Es ist nicht sehr (aber immer noch ausreichend), den Mosfet zu verwenden, um die Relaisspulen mit niedriger Vt (Schwelle) anzusteuern. In diesem Fall möchten Sie möglicherweise einen FET mit höherem Vt (Schwellenwert) erhalten, wenn Ihr Mikrocontroller den FET ansteuert.

    Antwort

    MOSFETs sind für hohe Stromanforderungen robuster. Zum Beispiel kann ein Mosfet mit einer Nennleistung von 15 A für kurze Zeit 60 A (z. B. IRL530) Strom durchlassen. 15T BJT kann nur 20A Impulse durchlassen. Auch Mosfets haben einen besseren thermischen Übergang zum Gehäusewiderstand, selbst wenn sie einen kleineren Chip haben.

    Kommentare

    • Können Sie eine Quelle angeben, warum dies allgemein sein sollte? Regel?

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