Останнім часом досить динамічно поліпшуються характеристики класичних трьохелектродних MOSFET Сьогодні на вітчизняному ринку електронних компонентів можна зустріти представників так званого пятого покоління транзисторів MOSFET, що випускаються фірмою «International Rectifier» У маркуванні цих транзисторів присутня буква «N», наприклад, IRFZ44N, але їх достатньо легко сплутати з більш старої модифікацією, такої букви не мають – IRFZ44 Розмір кристала напівпровідника у транзисторів пятого покоління в середньому менша на 10 .. 20%, знижено також опір каналу у відкритому стані (ЛЛ (оп)), Зменшена величина заряду затвора (Qg), У кілька разів знижений заряд зворотного відновлення (Q ^) паразитного діода

В області малопотужних високочастотних перетворювальних пристроїв електроживлення сьогодні спостерігається тенденція до значного скорочення їх габаритних розмірів, підвищенню ККД, а також застосуванням цілого низки заходів до забезпечення раціонального компонування у складі електронних приладів Достігнутьтакого позитивного результату значною мірою дозволяє скорочення габаритів елементної бази (насамперед – Силовий), комбінаційні поєднання кількох елементів в одному корпусі Яскравим представником подібної комбінаційної елементної бази є серія FETKY MOSFET (рис 2123) Технологія цієї серії наступна: разом з транзистором корпусіруется діод Шоттки (schottky diode), причому та-

Рис 2123 Комбіновані MOSFET транзистори: а – FETKY MOSFET IRF7521D1 б – Dual FETKY MOSFET IRF7901D1

ким чином, щоб забезпечити зєднання цих елементів згідно типових і широко застосовуваних схем високочастотних перетворювачів На рис 2123, б показана спеціалізована транзисторна збірка типу Dual FETKY, що містить два MOSFET транзистора і діод Шоттки Така збірка незамінна при побудові синхронних схем вторинних джерел електроживлення [2] Приклад застосування комnoHeHTaIRF7901Dl серії Dual FETKYMOSFET показаний нарис 2124

Рис 2124 Приклад застосування IRF7901D1

Досить великий клас MOSFET транзисторів складають конструктивні модулі, призначені для роботи з великими струмами Наприклад, модуль типу FB180SA10 (рис 2125), що випускається фірмою «International Rectifier », являє собою одиночний транзистор в корпусі SOT-227 Технічні характеристики дозволяють експлуатувати модуль при напрузі до 100 В і струмі до 180 А При цьому опір каналу у відкритому стані (Я ^ів)) Складає всього 0,0065 Ом

Але все-таки загальносвітові тенденції розвитку силової елементної бази сьогодні такі: фірми-виробники відмовляються від випуску потужних модулів на основі MOSFET і розширюють номенклатуру польових транзисторах в стандартних корпусах широкого застосування А нішу потужних ключових модулів стрімко займають транзистори IGBT, про які ми далі будемо говорити в цьому розділі

Рис 2125 Транзистор MOSFET FB180SA10 в корпусі SOT-227

З досить великим запізненням на ринок вітчизняних силових напівпровідників надійшли транзистори MOSFET власного виробництва, що є дуже близькими аналогами транзисторів, що випускаються провідними зарубіжними фірмами Виробляються вони УП «Завод« Транзистор «(м Мінськ) [17], ВАТ« ВЗПП-Збірка »(м Воронеж) [18], ВАТ« ФЗМТ »(м Фрязіно) [19] Напевно, читачі зустрінуть в номенклатурі та інших вітчизняних підприємств нові польові транзистори Але іхдоля, в порівнянні з продукцією названих підприємств, поки невелика

У табл 212 наведені деякі типи транзисторів, що випускаються УП «Завод« Транзистор » Ці транзистори реально поставляються, їх можна придбати без всяких проблем Помилок виробництва, повязаних недосконалістю технології, стає все менше, а ціна вітчизняних аналогів залишається нижче зарубіжних прототипів

Тепер звернемося до продукції ВАТ «ВЗПП-Збірка» (табл 213) Це підприємство спеціалізується на випуску транзисторів MOSFET з підвищеною стійкістю до зовнішніх впливів, більш високою надійністю Дані транзистори рекомендується використовувати при розробці виробів спеціальної техніки, так як вони поставляються в високоміцних металокерамічних корпусах (рис 2126), ціни на які значно вищі цін на пластмасові корпусу широкого споживання

Таблиця 212 Деякі MOSFET транзистори, що випускаються УП «Завод« Транзистор »

Таблиця 213 Деякі серійні MOSFET транзистори, що випускаються ВАТ «ВЗПП-Збірка»

Рис 2126 Корпуси металокерамічні: а – KT-28A-201 б – KT-43A-0101 в KT-97A г KT-97B

Важливо відзначити, що ВАТ «ВЗПП-Збірка» освоїло випуск транзисторів MOSFET зі зчитуванням струму Номенклатура цих транзисторів приведена в табл 214, а зовнішній вигляд показаний на рис 2127

Таблиця 214 Транзистори MOSFET зі зчитуванням струму, що випускаються ВАТ «ВЗПП-Збірка»

Рис 2127 Зовнішній вигляд транзисторів зі зчитуванням струму в корпусі KT-56A

У номенклатурі фірми є транзисторні силові модулі типу МТКП, що представляють собою укладений в корпус типу ТО-244 (рис 2128) одиночний транзистор Модулі МТКП допускають роботу з напругою «Стік-витік» до 200 В і тривалим струмом стоку до 200 А Як і в попередньому випадку, ці модулі є близькими аналогами серії IRFK4Hxx, колись вироблених фір

Рис 2128 Зовнішній вигляд модулів серії МТКП

мій «International Rectifier» (нині фірма зняла ці вироби з виробництва)

Номенклатура транзисторів MOSFET, вироблених ВАТ «ФЗМТ», не настільки широка, як номенклатура згаданих вище фірм, однак ці транзистори також випускаються в категорії якості, придатної для розробки виробів спецтехніки У табл 215 наведена основна номенклатура MOSFET виробництва ВАТ «ФЗМТ» Ці транзистори виготовлені в корпусах, прігоднихдля поверхневого монтажу При бажанні ознайомитися з більш докладною інформацією має сенс звернутися безпосередньо до сайту фірми [19]

Таблиця 215 Деякі серійні MOSFET транзистори, що випускаються ВАТ «ФЗМТ»

Власне, ось і всі головні відомості, які потрібно знати розробнику, щоб застосовувати в розробках транзистори MOSFET А тепер ми перейдемо до знайомства з основним ключовим елементом, що зайняв лідируюче положення в потужній перетворювальної техніки, – до розповіді про транзисторі типу IGBT Поява транзисторів IGBT вирішило існувала десятиліттями проблему забезпечення потужних високовольтних силових схем простим і надійним ключовим елементом, що володіє високою швидкодією, малими витратами енергії на управління, стійкістю до багаторазових струмових перевантажень і повної керованістю (при включенні і виключенні), а також відкрило величезні перспективи для створення високонадійних статичних перетворювачів

Джерело: Семенов Б Ю Силова електроніка: професійні рішення – М: СОЛОН-ПРЕСС, 2011 – 416 c: Ил