MOSFET (Полевые транзисторы)

Транзисторы применяемые в различных регуляторах (ESC)

Данная информация размещена по причине того, что, не все производители указывают действительные параметры производимых регуляторов ESC
Mamba Monster / Mamba Monster 2 / Blur / ELC-6S / Остальные аналоги…
NTMFS4108NTMFS4901BSC031N06NSBSC011N03      Id JA (Tc) ~22-37А

Castle XL-2

BSC019N04     Id JA (Tc) ~29А


HobbyWing Ezrun Pro

NTMFS4833N      Id JA (Tc) ~28А


HobbyWing Xerun 150

NTMFS4934N     Id JA (Tc) ~29.1А


N/A

NTMFS4933N     Id JA (Tc) ~34А


ShenZhen Flier Electronic Cor.,Ltd.

IRFS3004 FS3004    Id JA (Tc) ~340A ! (Wire Bond Limited 195A)


Какой параметр нас интересует, и что искать в «Datasheet»? и одна из причин почему горят транзисторы ESC.

https://sites.google.com/site/hpisavagefaq/regulator-esc/mosfet-polevye-tranzistory/mosfetrc.png
Простым языком, MOSFET это электронный выключатель позволяющий управлять большими токами, а в частности Электромотором.
Соответственно нас интересуют характеристики канала транзистора, а именно Id JA (Tc)
Средний ток потребления б/к электромотора масштаба 1:8 составляет 60А, в пиках 120А-170А.
В основном Транзисторы горят при превышении нагрузок по току канала, а именно при резком торможении (мотор работает в генераторном режиме), увеличенной нагрузке на ходовую, и.т.п.Производители большинства регулей для RC авто, лукавят и ставят то что закупили, а маркировку чаще всего пишут от балды.

При проектировании регулятора лучше отдать предпочтение одному мощному полевому транзистору, не в ущерб другим его характеристикам (емкость затвора, время срабатывания и.т.п). Для больших мощностей не всегда возможно использовать один мощный транзистор, по скольку производство таких транзисторов связано с определёнными трудностями и оказывает влияние на прочие характеристики. Потому используют группу из нескольких транзисторов для управления нагрузкой.

Теоретически набор 4-6 транзисторов должен обеспечить необходимый рабочей режим, при условии абсолютной идентичности всех характеристик каждого транзистора, однако на деле там большой разброс.
Для дорогостоящей электроники (можно сказать ручной сборки) на заводах могут проверять совместную работу всех транзисторов, но для этого требуется набор специального оборудования, которого за частую нет даже у хороших специалистов, к тому же такая проверка требует времени.

Для RC моделей (игрушек) ни кто такими тестами заниматься не будет, сгорел регуль — купи новый, горят постоянно — стоит задуматься о покупке от другого производителя.
Вот например такие регуляторы, стоят транзисторы с тем же рабочим напряжением, и допустимым током выше,
чем у Castle, то есть они лучше. И тут производитель не обманывает и пишет характеристики как они есть:

  • 2-6s Lipo
  • Rated at 35A current with a max of 50 amps of current load (Less than 10s).
  • DSC_1173

Однако мы видит на фото 12 транзисторов, то есть по 4 на фазу, это не говорит о том что характеристики умножаются (35*4=140А или 25*4=100V). Но тем не менее 4 транзистора могут выдержать такой ток с учётом того что их открытие произойдёт достаточно плавно с течением времени и нагрузка успеет распределится между ними. У меня таким образом прекрасно работают регуляторы EzESC12A (32bit) (для квадрокоптера) и выдерживают пиковые (кратковременные) токи до 180А.

Можно за ранее взять новый ESC в запас, лишним не будет.

Также можно использовать на 5-6S регуляторы 120А рассчитанные до 4S, авось не сгорит, но в таком случае советую убавить торможение не более 30% и проверить что бы не клинило ходовую, и был накат у модели.

См. ниже.
 
Полевой транзистор — полупроводниковый прибор, через который протекает поток основных носителей зарядов, регулируемый поперечным электрическим полем, которое создаётся напряжением, приложенным между затвором и стоком или между затвором и истоком.
  • исток (англ. source) — электрод, из которого в канал входят основные носители заряда;
  • сток (англ. drain) — электрод, через который из канала уходят основные носители заряда;
  • затвор (англ. gate) — электрод, служащий для регулирования поперечного сечения канала.

Общие параметры полевых транзисторов

  1. Максимальный ток стока при фиксированном напряжении затвор-исток.
    • Напряжение пробоя затвор-исток.
      Vgs, тут все уже не так славно, как со стоком-истоком… Дело в том, что изолирован затвор слоем оксида, и если он пробьется- это уже навсегда, ничего там не восстановится. После этого MOSFET придет в негодность. Типичное значение напряга между затвором и истоком — 20В, иногда 30В. Лучше постараться не превышать этот предел, а еще лучше поставить супрессор между ножками G-S на 18В, дабы в случае всплеска тот травил иголки на землю.
  1. Максимальное напряжение сток-исток, после которого уже наступает пробой
    • Напряжение пробоя сток-исток.
      В даташите обозначается Vds, очевидно, это Voltage между drain и source, до которого MOSFET может нормально функционировать, если его превысить, между ножками D и S образуется КЗ, транзистор будет пробит. Что интересно, большая часть полевиков пробиться может без каких-либо для них последствий, главное, чтобы ток при этом не превысил предельного значения Id. После спадения напряжение он продолжит функционировать, как будто бы ничего и не случалось. В даташите эта фича описана строкой Fully Avalanche Rated. Напряжения между D-S у полевиков обычно лежат в пределах 40-600В.
  1. Внутреннее (выходное) сопротивление. Оно представляет собой сопротивление канала для переменного тока (напряжение затвор-исток — константа).
  2. Крутизна стоко-затворной характеристики. Чем она больше, тем «острее» реакция транзистора на изменение напряжения на затворе.
  3. Входное сопротивление. Оно определяется сопротивлением обратно смещенного p-n перехода и обычно достигает единиц и десятков МОм (что выгодно отличает полевые транзисторы от биполярных «родственников»). А среди самих полевых транзисторов пальма первенства принадлежит устройствам с изолированным затвором.
  4. Коэффициент усиления — отношение изменения напряжения исток-сток к изменению напряжения затвор-исток при постоянном токе стока.

 

Реклама