Câu trả lời một phần - có thể rất lâu - có thể bổ sung thêm sau:
Các lựa chọn trong bối cảnh này thường là lưỡng cực hoặc MOSFET. Khi bạn truy cập JFE, bạn cũng có thể muốn nghĩ về SCR / TRIAC, IGBT, .... Bạn có thể muốn ném lưỡng cực-Darlington vào hỗn hợp.
Ngắn: Đi một cái gì đó như -
Các lưỡng cực nhỏ có thể nói điện áp tải 500 mA và 30 Volt là chi phí thấp, có thể được điều khiển bởi điện áp ổ đĩa 1V, cần dòng điện có sẵn từ hầu hết các bộ xử lý và có sẵn rộng rãi.
Việc tản nhiệt khi chạy ở chế độ bật / tắt thường không cần thiết hoặc khiêm tốn (đồng PCB khiêm tốn thường đủ) và các gói kích cỡ SOT23 hoặc TO92 thường là đủ. Khi tải tuyến tính được điều khiển và độ phân tán tăng các sản phẩm VI thấp hơn và / hoặc tản nhiệt tốt hơn và / hoặc các gói lớn hơn được yêu cầu.
Các tần số 10 kHz có sẵn với một ổ điện trở, 100 kHz với ổ RC phức tạp hơn một chút và MHz thấp hơn với sự cẩn thận hơn. Cao hơn một lần nữa được chuyên gia
Dễ sử dụng trong phạm vi này thường là tốt hoặc tốt hơn MOSFET và chi phí thấp hơn.
Đối với dòng điện từ khoảng 500 mA đến 10 ampe ở mức 10 đến 100 Vôn, MOSFET thường dễ sử dụng hơn. Đối với ổ đĩa cổng DC trực tiếp hoặc chuyển đổi tần số thấp (giả sử <1 kHz) ở các mức vi điều khiển thông thường là có thể với các phần được chọn.
Khi tần số tăng lên một chút, các trình điều khiển phức tạp hơn được yêu cầu để sạc và xả điện dung cổng (thường là xung quanh NF) trong thời gian đủ ngắn để duy trì tổn thất chuyển đổi trong quá trình chuyển đổi đủ thấp để có thể chấp nhận được. Trong phạm vi 10 kHz - 100 kHz, các trình điều khiển đơn giản của 2 hoặc 3 BJT thông thường là đủ. (VÌ bạn cần thêm 2 hoặc 3 BJTS nếu bạn sử dụng MOSFET). IC điều khiển chuyên gia có sẵn nhưng thường không cần thiết hoặc chi phí hợp lý
Đối với điện áp cao hơn và / hoặc tần số cao hơn, người lưỡng cực bắt đầu chiến thắng trở lại.
Các chuyên gia lưỡng cực tồn tại như các thiết bị đầu ra của dòng TV (đó là gì? :-)) chạy ở khoảng 1 kV với Beta khoảng 3 (!!!). Là sức mạnh cơ bản ~ = Vdrive x Idrive và Vload >>> Vbase, Ibas ~ = Iload không quá quan trọng.
IGBT là một nỗ lực (thường thành công) để chạy với thỏ rừng và săn mồi với chó săn - nó sử dụng giai đoạn đầu vào MOSFET để có được công suất ổ đĩa thấp và giai đoạn đầu ra lưỡng cực để có điện áp cao ở hiệu suất tần số cao.
Các bóng bán dẫn Darlington (hai bipologists "trong chuỗi") (đúng, có lẽ, 'cặp Darlington') có Betas rất cao (hơn 1000 phổ biến) với hình phạt của Vdrive = 2 x Vbe (trái ngược với 1 x Vbe cho một BJT duy nhất) và Vsat> Vbe của bóng bán dẫn đầu ra và miễn cưỡng rõ ràng sẽ tắt nếu bị đẩy mạnh vào trạng thái bão hòa. Hạn chế ổ đĩa cơ sở để dừng bão hòa làm chậm hơn nữa làm tăng Vast_minimum.
Bộ điều chỉnh chuyển đổi thời gian Olde yêu thích nhưng hữu ích của tôi, MC34063 bao gồm một trình điều khiển đầu ra có khả năng đáng kinh ngạc, đó là một cặp Darlington. Nó có thể hữu ích nhưng phải tránh bão hòa ở tốc độ tối đa [tm] ~ 100 kHz, vì vậy hiệu quả bị giảm ở mức Vsupply thấp khi Volt + của độ bão hòa đầu ra làm giảm đáng kể điện áp ổ đĩa tải.
Một bóng bán dẫn darlington nhỏ có thể được điều khiển từ 1,5V (tốt hơn) ở mức thường <= 1 mA trên mỗi Ampe tải. Nếu độ bão hòa đầu ra được chấp nhận, chúng có thể rất hữu ích.
Các IC điều khiển bát phân và bát phân ULN200x và ULN280x hữu dụng và phổ biến sử dụng các darlington thu thập mở, với 500 mA trên mỗi kênh (không phải tất cả cùng một lúc, lý tưởng). Có một loạt các phiên bản điện áp đầu vào và một số phù hợp với ổ đĩa xử lý trực tiếp mà không cần đến điện trở. ULM2003 và ULN2804 được biết đến nhiều nhất nhưng không nhất thiết phải hữu dụng nhất trong các ứng dụng ổ đĩa bộ xử lý.
Cân nhắc bao gồm nhưng chắc chắn không giới hạn ở mức năng lượng, điện áp ổ đĩa, điện áp tải, mức ổ đĩa có sẵn, tốc độ chuyển mạch, đơn giản cần thiết, tản nhiệt, hiệu quả, khối lượng sản xuất & thương mại / sở thích, chi phí, ....
Ở mức năng lượng thấp và điện áp khiêm tốn - giả sử 10 volt và dưới 500 mA (và có thể lên đến vài ampe) các lưỡng cực nhỏ có thể là một lựa chọn tốt. Ổ đĩa hiện tại là về Iload / Beta (Beta = mức tăng hiện tại) và Beta 0f 100 đến 250 ở 500 mA có sẵn với các phần hiệu suất tốt hơn và 500+ với các chuyên gia. Ví dụ: BC337-400 (tipple TO92 BJT yêu thích của tôi) có Beta 250-600 có sqrt (250 x 600) ~~ = 400 do đó có tên một phần. Bản Beta "được bảo đảm" 250 (kiểm tra bảng dữ liệu) cho phép Iload 250 mA mỗi mA ổ đĩa. Với ổ đĩa 2 mA - có sẵn từ hầu hết nhưng không phải tất cả các bộ xử lý - bạn có thể nhận được dòng tải 500 mA, mặc dù nhiều ổ đĩa sẽ không đi lạc hướng. Điều này có thể đạt được với điện áp ổ đĩa từ 1V trở lên, do đó, bộ xử lý chạy trên 3V3 hoặc thậm chí 2V có thể sẽ quản lý được. Các MOSFE có Vgsth (điện áp ngưỡng cổng) đủ thấp có thể chạy ở các điện áp ổ đĩa này nhưng chúng trở nên hiếm hơn và chuyên gia hơn dưới một vài volt. Điện áp ổ đĩa tối thiểu cần thiết thường là volt hoặc vài Vgsth trên (xem bảng dữ liệu trong MỌI trường hợp).
Lưỡng cực có sự sụt giảm điện áp trạng thái (Vsat) phụ thuộc vào dòng tải, dòng ổ & loại thiết bị cụ thể. Một Vsat của một vài phần mười của Volt ở dòng điện định mức sẽ rất tốt, 500 mV có lẽ là điển hình và cao hơn mà không có nghĩa là không biết. Một MOSFET có một kháng chiến Rdson chứ không phải Vsat. Rdson phụ thuộc vào điện áp ổ đĩa, dòng tải và thiết bị (ít nhất). Rdson tăng theo nhiệt độ và có thể tăng gấp đôi so với giá trị nhiệt độ môi trường. Cẩn thận - các bảng dữ liệu USUALLY gian lận và cung cấp cho Rdson các tải xung và nói chu kỳ nhiệm vụ 1% và tần số đủ thấp để cho phép làm mát giữa các xung. Rất nghịch ngợm. Giá trị được công bố gấp đôi như một quy tắc ngón tay cái khi được sử dụng 'trong sự tức giận', mặc dù một số bộ phận quản lý cho biết chỉ tăng 20% so với nhiệt độ xung quanh đến nhiệt độ tối đa - xem bảng dữ liệu trong mỗi trường hợp.
Một lưỡng cực có 100 mV Vsat ở 500 mA có điện trở tương đương R = V / I = 0,1 / 0,5 = 200 milliOhms. Con số Tjis rất dễ dàng được cải thiện nhờ MOSFETS, với Rdson nói rằng 50 milliOhms là phổ biến, dưới 5 milliOhms có sẵn một cách hợp lý và dưới 1 milliOhm dành cho những người có nhu cầu đặc biệt và ví lớn hơn.
Đã thêm: Đây là một kết thúc dài và hữu ích khi bạn cần mở rộng trên 2 điểm từ câu trả lời của Andy Aka.
@Andy aka trong câu trả lời của anh ấy làm cho hai điểm rất hay bị thiếu trong câu trả lời của tôi ở trên. Tôi tập trung nhiều hơn vào việc chuyển đổi và tải các khía cạnh lái xe.
Andy chỉ ra (không hoàn toàn bằng những từ này) rằng:
(1) Điện áp giữa đầu vào và đầu ra trên "tín hiệu nguồn" MOSFET ít được xác định và phụ thuộc nhiều vào thiết bị hơn so với BJT. Khi được sử dụng như một bộ theo dõi phát trong đó điện áp "tham chiếu" được đặt vào cơ sở và điện áp đầu ra được lấy từ bộ phát, một BJT giảm "khoảng" 0,6V dc từ cơ sở sang bộ thu trong hoạt động thông thường. Điện áp từ thấp đến khoảng 0,4V và cao như 0,8V có thể được dự kiến trong các thiết kế cực đoan (dòng điện rất thấp hoặc rất cao). Một người theo dõi nguồn MOSFET có tham chiếu trên cổng và đầu ra từ nguồn sẽ giảm ít nhất Vgsth từ cổng này sang nguồn + bất kỳ điện áp cổng phụ nào cần thiết để hỗ trợ dòng điện được rút ra - thường là 0,1 đến 1 volt nhưng có thể là 2V + khi tải cao hoặc ví dụ thiết bị spec thấp. Vgsth phụ thuộc vào thiết bị và thay đổi từ khoảng 0. 5V để nói 6V + và thường là 2 đến 6V. Vì vậy, lượng người theo dõi giảm có thể là bất cứ thứ gì từ khoảng 0,5V (hiếm) đến 7V + (hiếm).
(2) Transitor là thiết bị góc phần tư 1 (ví dụ NPN = Gate + ve, collector + ve, cả hai bộ phát wrt để bật BUT vị trí trục Y âm "không xác định" (ZERO cơ sở, bộ thu âm, có xu hướng không dẫn điện Một điện áp phụ thuộc thiết bị nhưng "một số volt" là bình thường. Một MOSFET phân cực ngược trình bày một diode chất nền diode phía trước qua các đầu nối nguồn thoát khi MOSFET tắt và xấp xỉ tốt với một tụ điện nhỏ khi MOSFET tắt nhưng bị lệch về phía trước. , tín hiệu AC hơn cực đại khoảng 0,8V đang ngày càng bị cắt ở nửa chu kỳ phân cực ngược khi điện áp tăng. Hiệu ứng này có thể được khắc phục bằng cách kết nối hai MOSFET cùng loại trong chuỗi đối lập. Cổng được kết nối như Vin, nguồn được kết nối là trung điểm nổi, thoát ra như vin và vout hoặc là cực.Sự sắp xếp này tạo ra một công tắc thực sự tuyệt vời và hữu ích và cũng dẫn đến một số người gãi đầu từ những người không tiết lộ rằng MOSFET được bật ở góc phần tư 1 và 3 (Đối với Quad Channel FET Quadrant 1 = DS +, SG +. Quadrant 3 = DS - SG +).