Полевой транзистор (MOSFET) IRFP250N, луженые выводы

Кроме транзисторов и сборок Дарлингтона есть еще один хороший способ рулить мощной постоянной нагрузкой — полевые МОП транзисторы. Полевой транзистор работает подобно обычному транзистору — слабым сигналом на затворе управляем мощным потоком через канал. Но, в отличии от биполярных транзисторов, тут управление идет не током, а напряжением.

МОП (по буржуйски MOSFET) расшифровывается как Метал-Оксид-Полупроводник из этого сокращения становится понятна структура этого транзистора.

Если на пальцах, то в нем есть полупроводниковый канал который служит как бы одной обкладкой конденсатора и вторая обкладка — металлический электрод, расположенный через тонкий слой оксида кремния, который является диэлектриком. Когда на затвор подают напряжение, то этот конденсатор заряжается, а электрическое поле затвора подтягивает к каналу заряды, в результате чего в канале возникают подвижные заряды, способные образовать электрический ток и сопротивление сток — исток резко падает. Чем выше напряжение, тем больше зарядов и ниже сопротивление, в итоге, сопротивление может снизиться до мизерных значений — сотые доли ома, а если поднимать напряжение дальше, то произойдет пробой слоя оксида и транзистору хана. Достоинство такого транзистора, по сравнению с биполярным очевидно — на затвор надо подавать напряжение, но так как там диэлектрик, то ток будет нулевым, а значит требуемая мощность на управление этим транзистором будет мизерной, по факту он потребляет только в момент переключения, когда идет заряд и разряд конденсатора.

Недостаток же вытекает из его емкостного свойства — наличие емкости на затворе требует большого зарядного тока при открытии. В теории, равного бесконечности на бесконечно малом промежутки времени. А если ток ограничить резистором, то конденсатор будет заряжаться медленно — от постоянной времени RC цепи никуда не денешься.

МОП Транзисторы бывают P и N канальные. Принцип у них один и тот же, разница лишь в полярности носителей тока в канале. Соответственно в разном направлении управляющего напряжения и включения в цепь. Очень часто транзисторы делают в виде комплиментарных пар. То есть есть две модели с совершенно одиннаковыми характеристиками, но одна из них N, а другая P канальные. Маркировка у них, как правило, отличается на одну цифру.

Нагрузка включается в цепь стока. Вообще, в теории, полевому транзистору совершенно без разницы что считать у него истоком, а что стоком — разницы между ними нет. Но на практике есть, дело в том, что для улучшения характеристик исток и сток делают разной величины и конструкции плюс ко всему, в мощных полевиках часто есть обратный диод (его еще называют паразитным, т.к. он образуется сам собой в силу особенности техпроцесса производства).

У меня самыми ходовыми МОП транзисторами являются IRF630 (n канальный) и IRF9630 (p канальный) в свое время я намутил их с полтора десятка каждого вида. Обладая не сильно габаритным корпусом TO-92 этот транзистор может лихо протащить через себя до 9А. Сопротивление в открытом состоянии у него всего 0.35 Ома. Впрочем, это довольно старый транзистор, сейчас уже есть вещи и покруче, например IRF7314, способный протащить те же 9А, но при этом он умещается в корпус SO8 — размером с тетрадную клеточку.

Одной из проблем состыковки MOSFET транзистора и микроконтроллера (или цифровой схемы) является то, что для полноценного открытия до полного насыщения этому транзистору надо вкатить на затвор довольно больше напряжение. Обычно это около 10 вольт, а МК может выдать максимум 5. Тут вариантов три:

  • На более мелких транзисторах сорудить цепочку, подающую питалово с высоковольтной цепи на затвор, чтобы прокачать его высоким напряжением
  • применить специальную микросхему драйвер, которая сама сформирует нужный управляющий сигнал и выровняет уровни между контроллером и транзистором. Типичные примеры драйверов это, например, IR2117.

    Надо только не забывать, что есть драйверы верхнего и нижнего плеча (или совмещенные, полумостовые). Выбор драйвера зависит от схемы включения нагрузки и комутирующего транзистора. Если обратишь внимание, то увидишь что с драйвером и в верхнем и нижнем плече используются N канальные транзисторы. Просто у них лучше характеристики чем у P канальных. Но тут возникает другая проблема. Для того, чтобы открыть N канальный транзистор в верхнем плече надо ему на затвор подать напряжение выше напряжения стока, а это, по сути дела, выше напряжения питания. Для этого в драйвере верхнего плеча используется накачка напряжения. Чем собственно и отличается драйвер нижнего плеча от драйвера верхнего плеча.

  • Применить транзистор с малым отпирающим напряжением. Например из серии IRL630A или им подобные. У них открывающие напряжения привязаны к логическим уровням. У них правда есть один недостаток — их порой сложно достать. Если обычные мощные полевики уже не являются проблемой, то управляемые логическим уровнем бывают далеко не всегда.

Но вообще, правильней все же ставить драйвер, ведь кроме основных функций формирования управляющих сигналов он в качестве дополнительной фенечки обеспечивает и токовую защиту, защиту от пробоя, перенапряжения, оптимизирует скорость открытия на максимум, в общем, жрет свой ток не напрасно.

Выбор транзистора тоже не очень сложен, особенно если не заморачиваться на предельные режимы. В первую очередь тебя должно волновать значение тока стока — I Drain или ID выбираешь транзистор по максимальному току для твоей нагрузки, лучше с запасом процентов так на 10. Следующий важный для тебя параметр это VGS — напряжение насыщения Исток-Затвор или, проще говоря, управляющее напряжение. Иногда его пишут, но чаще приходится выглядывать из графиков. Ищешь график выходной характеристики Зависимость ID от VDS при разных значениях VGS. И прикидыываешь какой у тебя будет режим.

Вот, например, надо тебе запитать двигатель на 12 вольт, с током 8А. На драйвер пожмотился и имеешь только 5 вольтовый управляющий сигнал. Первое что пришло на ум после этой статьи — IRF630. По току подходит с запасом 9А против требуемых 8. Но глянем на выходную характеристику:

Видишь, на 5 вольтах на затворе и токе в 8А падение напряжения на транзисторе составит около 4.5В По закону Ома тогда выходит, что сопротивление этого транзистора в данный момент 4.5/8=0.56Ом. А теперь посчитаем потери мощности — твой движок жрет 5А. P=I*U или, если применить тот же закон Ома, P=I2R. При 8 амперах и 0.56Оме потери составят 35Вт. Больно дофига, не кажется? Вот и мне тоже кажется что слишком. Посмотрим тогда на IRL630.

При 8 амперах и 5 вольтах на Gate напряжение на транзисторе составит около 3 вольт. Что даст нам 0.37Ом и 23Вт потерь, что заметно меньше.

Если собираешься загнать на этот ключ ШИМ, то надо поинтересоваться временем открытия и закрытия транзистора, выбрать наибольшее и относительно времени посчитать предельную частоту на которую он способен. Зовется эта величина Switch Delay или ton,toff, в общем, как то так. Ну, а частота это 1/t. Также не лишней будет посмотреть на емкость затвора Ciss исходя из нее, а также ограничительного резистора в затворной цепи, можно рассчитать постоянную времени заряда затворной RC цепи и прикинуть быстродействие. Если постоянная времени будет больше чем период ШИМ, то транзистор будет не открыватся/закрываться, а повиснет в некотором промежуточном состоянии, так как напряжение на его затворе будет проинтегрировано этой RC цепью в постоянное напряжение.

При обращении с этими транзисторами учитывай тот факт, что статического электричества они боятся не просто сильно, а ОЧЕНЬ СИЛЬНО. Пробить затвор статическим зарядом более чем реально. Так что как купил, сразу же в фольгу и не доставай пока не будешь запаивать. Предварительно заземлись за батарею и надень шапочку из фольги :).

А в процессе проектирования схемы запомни еще одно простое правило — ни в коем случае нельзя оставлять висеть затвор полевика просто так — иначе он нажрет помех из воздуха и сам откроется. Поэтому обязательно надо поставить резистор килоом на 10 от Gate до GND для N канального или на +V для P канального, чтобы паразитный заряд стекал. Вот вроде бы все, в следующий раз накатаю про мостовые схемы для управления движков.

image Изображение дано только в качестве иллюстрации. Ознакомьтесь c описанием продукта. Сообщить об ошибке. Доступно По запросу Срок поставки По запросу Цена включает НДС Производитель INFINEON Количество Цена ₽/шт

  • 1+ 4536.03
  • 25+ 3135.40
  • 100+ 2309.97
  • 250+ 2041.44

Оплата онлайн или безналичный расчет

IRF250 характеристики

МОП-транзистор, N Канал, 30 А, 200 В, 85 мОм, 10 В, 4 В.

The IRF250 is a 200V single N-channel HEXFET® MOSFET hermetically sealed with extremely low on-resistance with high transconductance, superior reverse energy and diode recovery dv/dt capability using Hi-Rel technology.

подробнее

Линия Продукции
SVHC (Особо Опасные Вещества) No SVHC (17-Dec-2015)
Количество Выводов 2вывод(-ов)
Максимальная Рабочая Температура 150°C
Стиль Корпуса Транзистора TO-204AA
Уровень Чувствительности к Влажности (MSL)
Рассеиваемая Мощность 150Вт
Сопротивление во Включенном Состоянии Rds(on) 0.085Ом
Напряжение Истока-стока Vds 200В
Напряжение Измерения Rds(on) 10В
Полярность Транзистора N Канал
Пороговое Напряжение Vgs
Непрерывный Ток Стока 30А

Техническое описание

  • IRF250 скачать Pdf, 145.71 KB

Вы можете купить IRF250 от 1 штуки. Работаем с частными лицами и с юридическими лицами по безналичному расчету.

Цену IRF250 и наличие сообщим по вашему запросу.

  • Архив даташитов

Сопутствующие товары MK3304 MULTICOMP FIXING KIT image Внимание! Некоторые изображения могут немного отличатся от оригинала. Это сделано в целях экономии пространства на сайте.

Цена: 60.55 ₽
| Код товара: 035.00008 |

Наличие: 6 –> Количество (на складе – 6)

Св-ва электронного компонента
Структура N-канал
Напряжение Сток-Исток (max) 200V
Ток Сток-Исток (max) 30А
Rds 0.075Ом
Рассеиваемая мощность (max) 190W
Способ монтажа: В отверстие
Корпус TO247

Написать отзыв

Ваше имя: Ваш отзыв: Примечание: HTML разметка не поддерживается! Используйте обычный текст. Оценка: Плохо           Хорошо Введите код, указанный на картинке: Производитель: IR International Rectifier Метки: полевой транзистор, радиокомпоненты, радиодетали,–> Hover | Large –> –> –> –> <</a> > –> –> –> Hover | Large –> –> –> –> <</a> > –> –> –>

/> />
Banggood
$ 5.99

Для одного из моихустройств понадобились мощные полевые транзисторы. Конечно можно было купить их в оффлайне, но стоят они у нас почти в три раза дороже чем в Китае. Так как иногда может попасться подделка, а я мог их взять на обзор, то решил попробовать и заодно проверить. Разборки не будет, но будет сборка 🙂 Начну обзор пожалуй с того, с чего я начинаю большую часть своих обзоров, с упаковки. И так же как всегда я спячу ее под спойлер. Упаковка Помимо полиэтиленового пакета транзисторы были упакованы в мягкую ленту (не помню как она правильно называется). Но что меня удивило, каждый транзистор был упакован в собственный пакетик. Я заказал лот из десяти штук так как по моему ТЗ надо было 8 штук, в наличии были все 10. Основные технические характеристики из даташита Напряжение Сток-Исток — 200 Вольт Сопротивление открытого канала — 0.085 Ома Максимальный длительный ток — 30 Ампер О внешнем виде не могу сказать ничего особенного. Как по мне транзисторы как транзисторы. Хотя с учетом того, что мне они довольно сильно примелькались и я не заметил у тих ничего выделяющегося, то скорее всего все нормально 🙂 Кстати пришли транзисторы IRFP250, а не IRFP250N. На странице магазина в заголовке указаны два типа. Они немного отличаются, транзисторы с буквой N умеют немного лучшие характеристики, например сопротивление открытого канала 75мОм против 85мОм у транзистора без буквы. Но так как для моей задачи это не имело абсолютно никакого значения то я особо и не расстроился. просто надо это иметь в виду. Естественно я их протестировал. Для этого я сделал такой мини стенд, состоящий из двух регулируемых блоков питания, двух мультиметров и радиатора, на который я установил испытуемый транзистор. Один БП работал в качестве источника тока, второй источника напряжения для затвора транзистора. Испытывал я при трех напряжениях на затворе, 15, 10 и 5 Вольт. Но так как 15 и 10 практически не отличались, то на фото попали только значения при 15 и 5 Вольт. Простой расчет показывает, что сопротивление канала при 15 Вольт составляет 65мОм, а при 5 Вольт соответственно 105мОм, что на мой взгляд вполне вписывается в заявленные характеристики, и даже лучше 🙂 Эксперимент проводился при комнатной температуре. Так как обзор транзисторов, да и вообще радиоэлементов неинтересен без примера их применения, то естественно я опишу и это. Собственно зачем они мне понадобились Не так давно я публиковал пару обзоров, где описывал усилитель сигнала с датчика тока и маленький блок питания. Этот обзор является логическим продолжением мой эпопеи по конструированию самодельной электронной нагрузки. Я уже описывал такое устройство, но данный вариант планировался еще до него и планировался мощнее, с электронным управлением и прочими фишками. Но сами «мозги» я опишу скорее всего уже в следующем месяце, а вот про силовую часть расскажу сегодня. Мощность силового модуля я запланировал на уровне 200-300 Ватт, максимальное напряжение до 60 Вольт, ток до 15 Ампер. В устройстве используется нестандартное напряжение питания управляющей электроники в 8 Вольт. Так же напряжение сигнала управление в 0-250мВ. Это не моя прихоть, это то, что может давать блок управления, потому модуль я подстраивал под него. Изначально конструкция подразумевала один канал с максимальным током в 5 Ампер и шунтом с сопротивлением 50мОм. Но в описании устройства была возможность навесить еще пару таких же каналов и перекалибровать устройство под ток 15 Ампер. Я решил пойти немного по другому пути. Для начала я задумал не три, а восемь каналов. При этом я исходил из модульной конструкции, это упрощает построение и расчет. Задумывалось 8 каналов, при этом получалось по 2 канала на плату, по 2 платы на радиатор и 2 радиатора на устройство. Сначала приведу схему силовой части. Номиналы многих деталей можно менять в широких пределах, так же можно применять разные полевые транзисторы. У меня получалось что надо получить напряжение с шунта одного канала до 250мВ в полном диапазоне регулировки тока. Значит выходило 15/8=1.875 Ампера на канал. Соответственно номинал шунта для получения 250мВ составляет 0.25/1.875=0.133(3) Ома. Лучше когда номинал шунта чуть чуть меньше, но не больше, иначе не хватит напряжения регулировки (макс 250мВ). Я решил не заморачиваться с шунтами и просто купил сотню точных резисторов номиналом 1.33 Ома 1%. При монтаже я использовал 10 штук параллельно, 2х5шт. По схеме страссировал печатную плату, правда потом выяснилось что площадки для подключения силовых проводов немного мелковаты, лучше их увеличить. При трассировке я старался делать силовую часть максимально симметричной в месте подключения земляного проводника и измерительного шунта. После изготовил печатные платы, я сразу сделал 4 штуки на одной заготовке Список примененных компонентов. Резисторы: 1.33 Ома 1% — 80шт (1206) 22 Ома — 8шт (1206) 560 Ом — 4шт (0805) 6.2 КОм — 8шт (1206) 22 КОм — 8 шт (1206) 3 МОм — 8шт (0805) Конденсатор 220мкФ х 16Вольт 105 градусов. Samwha RD. Операционный усилитель LM358 — 4шт (SO-8) Регулируемый стабилитрон TL431 — 4шт (SOT23) Полевые транзисторы — IRFP250 — 8шт Платы спаяны. Как я писал, резисторы шунта смонтированы в два слоя по 5 штук в слое. С обратной стороны присутствует только электролитический конденсатор. Так как платы устанавливаются вблизи элементов с большим выделением тепла, то лучше применять конденсаторы рассчитанные на работу при температуре до 105 градусов. Так как транзисторы при работе активно выделяют тепло (сама суть электронной нагрузки это переводить все в тепло), то я приготовил пару радиаторов. Эти радиаторы у меня уже мелькали в некоторых обзорах, теперь придется искать им замену. С радиаторов были удалены транзисторы и почти раритетные микросхемы стабилизаторов. После этого радиаторы были очищены при помощи ватки и спирта 🙂 В конце я немного укоротил их, это был один из самых сложных этапов. Радиаторы имели в высоту 88мм, а корпус имел высоту 84мм. Чтобы удобно было использовать вентиляторы размером 80мм я отрезал по 3мм с каждой стороны. Вот самое сложное и было отрезать эти 3мм в длину и постараться сделать это ровно 🙂 Длина радиаторов 100мм, высота ребра 25мм, тело 4.5мм, радиаторы черненые и имеют 9 ребер. Разметил крепежные отверстия под вентиляторы, думаю из этого фото уже понятная планируемая конструкция силового модуля. Разметил и нарезал кучу резьб. Я не стал разбираться где будет верх, где низ, а просто нарезал все симметрично, чтобы потом при сборке не задумываться об этом. Т.е. модуль можно ставить хоть вверх ногами, закрепиться получится в любом случае и крепежные отверстия будут на тех же местах. Для сверления и нарезания резьбы я давно пользуюсь небольшим шуруповертом, очень удобно. Платы подготовлены к установке. На фото понятен принцип установки. Я долго думал, ставить платы параллельно или перпендикулярно к радиатору, но решил остановиться на параллельном варианте установки как на более компактном. Радиаторы и все что будет устанавливаться на них, ну или почти все. планируются еще элементы термоконтроля и т.п… Кстати насчет термоконтроля. Так как устройство выделяет много тепла, то в целях безопасности я установил на каждый радиатор по биметаллическому размыкателю. Температура уставки 90 градусов, ток контактов 10 Ампер, но так как один размыкатель обслуживает только половину общего тока, то думаю что при 7.5 Ампера они будут работать нормально. Выводы у терморазмыкателей разные, к одному можно припаяться нормально, ко второму нет, для меня это было новостью. Но так получилось, что я случайно разместил их одинаково, потому одноименные контакты припаяны, для вторых я использовал клеммы, к которым уже припаивал провод. Будьте внимательны. Первая примерка. Еще без термопасты, просто посмотреть как оно получается вместе. При креплении транзисторов я использовал родные отверстия оставшиеся от предыдущих элементов. у меня получилось так, что каждый транзистор стоит примерно в центре своей четверти радиатора, при повторении лучше стремиться именно к такому расположению транзисторов. Для соединения я взял кучку разных проводов. попались даже какие то аудиофилские, вроде как посеребренные, но при этом мне было удобно то, что они свиты из очень большой кучи тоненьких жилок и соответственно очень мягкие и имеют при этом сечение в 2.5мм. Этот кабель я использовал для соединения земляной цепи. При соединении я использовал принцип «звезда», т.е. все земляные провода сводятся в одну точку, расположенную так, чтобы сопротивление до каждой из плат было идентичным, это позволит равномерно распределить ток между модулями. Модуль почти собран. Для разводки проводов я использовал отверстия оставшиеся от старых элементов. В качестве нагнетающего вентилятора использован вентилятор фирмы Sunon EE80251S1-A99, вентилятор подбирался исходя из небольшой цены и большой производительности. Вытяжной вентилятор фирмы Thermaltake, S0801512M, был в наличии и используется потому, что требовалась небольшая толщина. Корпус очень маленький, потому с местом проблемы. В работе планирую использовать питание до 15 Вольт, но проверял и при 20, работали нормально. Соединение земляных проводников располагается между радиаторами. Это далеко не самое лучшее решение, как и размещение каких либо проводов там вообще. Но вариантов у меня не было, в обход пускать провода было слишком далеко. Снизу или сверху нереально вообще. Буду рад предложениям по улучшению конструкции. Верхняя и нижняя щель между радиаторами будет конечно закрыта, опять же, еще не решил чем, думаю пока просто заклеить парой слове скотча. Силовой модуль собран, спаян, осталось только проверить 🙂 На всякий случай (вдруг кто то решится повторить) более детальное фото. Ну и как же без проверки 🙂 В эксперименте я настроил нагрузку на ток в 5 Ампер и подал 40 Вольт (на самом деле 41). Рассеиваемая мощность составила 204 Ватта. Больше давать пока не стал так как в эксперименте работал всего один вентилятор (тот что виден на фото, кажется что он стоит), который был включен от 8 Вольт и не были закрыты щели между радиаторами. Управляющее напряжение я подавал с переменного резистора. Получилось по 25 Ватт на каждый из транзисторов. Кстати, пускай вас не вводит в заблуждение указанная в даташите максимальная рассеиваемая мощность транзисторов. В линейном режиме лучше стараться не превышать 25-30% от заявленной так как может начаться выход из строя ячеек кристалла транзистора (полевые транзисторы как бы набраны из большого количества мелких). Резюме. Плюсы Транзисторы полностью работоспособны. Сопротивление открытого канала даже меньше чем в даташите Заявленная в магазине цене довольно неплохая. Минусы Пока не обнаружены Я не смог полноценно проверить максимальное напряжение, производитель заявляет 200 Вольт, я смог набрать дома только 160, пробоя не было, так что думаю в этом плане так же все нормально. По хорошему неплохо было бы раскрыть и посмотреть размеры кристалла, но как то совсем жалко ломать рабочие компоненты. Надеюсь что обзор был интересен, как всегда жду комментариев, предложений и советов 🙂 И да, как всегда, материалы для скачивания.

  • Описание MOSFET N-CH 200V 33A TO-247

Проверка наличия на складах 1 из 7 руб. Дополнительные варианты Заказать Добавить в корзину шт на сумму руб. Добавить в корзину

  • Производитель STMicroelectronics

Выбрано: 2390 –>

  • Описание MOSFET N-CH 200V 33A TO-247

image

  • Производитель STMicroelectronics

Гарантия на продукцию

Даем год гарантии на IRFP250. Транзисторы — полевые — одиночные производства STMicroelectronics доступны для заказа в нашей компании.

Транзисторы — полевые — одиночные IRFP250 купить Вы можете в Зенер Электроникс с доставкой по всей России и в страны Таможенного союза.

Дополнительные варианты

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий