Giới thiệu IRF3205

02/08/23

Chuyên mục: Điện Dân Dụng

IRF3205 là kênh N HEXFET. HEXFET là MOSFET công suất có package TO-220AB. Dải điện áp hoạt động là 55 V và 110V. Chip chủ yếu được ứng dụng mạch full-bridge và dynamic dv/dt rating.

Một số ứng dụng khác như bộ chuyển đổi điện áp boost, bộ năng lượng mặt trời, bộ kiểm soát tốc độ. Con chip có nhiều ứng dụng điện tử, trong đó chức năng chính là chuyển mạch nhanh vì có điện trở cực thấp hoàn toàn phát triển trên công nghệ tiên tiến. Trong bài viết này sẽ nói về một số điểm chính liên quan đến IRF3205.

Giới thiệu IRF3205

IRF3205 tạo ra điện trở cực thấp trên mỗi vùng silicon. Đó nó là nhờ có MOSFET công suất sản xuất dựa trên công nghệ xử lý tiên tiến, do đó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng yêu cầu chuyển mạch nhanh.

IRF3205 còn được gọi là thiết bị điều khiển điện áp vì là MOSFET công suất và có 3 chân gate, source và drain. Điện áp cấp cho chân gate để điều khiển kết nối của 2 chân còn lại.

Nhiệt độ hoạt động cho phép đến175 ° C làm nó trở thành sự lựa chọn cho tải nhiệt 50 Watts và các ứng dụng công nghiệp. So với các MOSFET khác, IRF3205 tạo nên sự khác biệt vì có lớp oxit dày ở chân gate không thể bị hỏng khi tiếp xúc với điện áp đầu vào cao trong khi các MOSFET khác có thể bị hỏng vì có lớp oxit mỏng.

MOSFET công suất có thể điều khiển động cơ DC công suất cao, các ứng dụng công nghiệp cũng như các dụng cụ điện vì package có dòng điện cao.

Giới thiệu IRF3205

Cấu hình chân của IRF3205

Chân 1 là chân gate G, nhiệm vụ chính là đảm bảo dòng điện đi qua source và drain không vượt quá giá trị tối đá.
Chân 2 là chân drain D và dòng điện sẽ đi vào chân này.
Chân 3 là chân source S, dòng điện sẽ đi ra chân này.

Dòng điện phụ thuộc vào chuyển động của các hạt electron và hướng của dòng điện là từ cực drain đến cực source. Dòng điện có được ở đầu ra phụ thuộc vào điện áp cấp ở đầu vào cực gate.

Cấu hình chân của IRF3205

Nguyên lý làm việc của IRF3205

Các chân gate, drain và source của MOSFET công suất này tương tự như cực emitter, base và collector của transistor mối nối lưỡng cực (Bipolar junction transistor). Chân drain của MOSFET công suất được sản xuất bằng vật liệu loại N.

Thành phần thân của MOSFET công suất và lớp nền (Substrate layer) được sản xuất bằng vật liệu loại P. Để tạo ra chất bán dẫn oxit kim loại, người ta có thêm một lớp oxit silic trên lớp nền (Substrate layer).

Quá trình chuyển động của các electron làm cho linh kiện này trở thành linh kiện đơn cực. Để cách ly chân gate với toàn bộ phần thân của linh kiện, một lớp cách điện được chèn vào. Lớp ở giữa source và drain được gọi là kênh N.

Kênh N được điều khiển bằng mức điện áp có cấp ở chân gate. So với BJT, MOSFET tác động ở trước đường cong tín hiệu vì không cần dòng điện đầu vào để kiểm soát dòng điện lớn đi qua hai chân còn lại.

Nếu điện áp dương được đặt vào chân gate, sự phân bố điện tích trong linh kiện sẽ thay đổi theo đó các lỗ ở dưới lớp oxit phải chịu tác động của lực, làm các lỗ di chuyển xuống. Tuy nhiên, các điện tích âm ở biên luôn được kết nối với các nguyên tử nhận điện tích (Acceptor atom) và có chức năng tụ vùng nghèo (Depletion region).

Tính năng và thông số kỷ thuật IRF3205

Có dòng điện qua cực drain liên tục (Continuous drain current) là 110A khi cấp điện áp 10V.
Dòng điện drain xung (Pulsed drain current) là 390A.
Công suất tiêu thú ở nhiệt độ 25 ° C là 200W.
Hệ số khử định mức tuyến tính là 1,3 W / ° C.
Giá trị của cổng vào điện áp nguồn là ± 20 V.
Dòng điện lớn nhất trong MOSFET công suất này là 62A.
Năng lượng khi có dòng điện lớn nhất lặp lại (Repetitive avalanche energy) là 0,02 Jdv / dt.
Nhiệt độ mối nối cho phép hoạt động trong khoảng thời gian 10 giây là 300s nếu giả sử có chiều dài là 1,6 mm.
Điện áp hoạt động là 175 ° C.
Chuyển mạch nhanh
Quy trình công nghệ tiên tiến.
Package của IRF3205 là TO-220AB
Đây là loại kênh N.
Thời gian tăng tín hiệu là 110 ns.
Được sử dụng bằng cách kết hợp với các mạch chuyển đổi công suất.
Giá trị của điện trở thấp 8 mΩ
Điện áp đánh thủng (breakbown voltage) giữa chân drain đến source là 55V.

Các đặc tính nêu trên rất quan trọng trong việc thiết kế mạch điện. Nếu vượt quá giá trị cho phép có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và độ chính xác của dự án. Do đó, không nên cấp các giá trị định mức trong thời gian dài vì sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của linh kiện.