IRF3205 — это мощный N-канальный полевой транзистор (MOSFET). Его предназначение заключается в использовании в схемах регуляторов мощности, высокочастотных импульсных источников питания, преобразователей, звуковых усилителей и прочего. Его главная особенность, которая выделяет его на рынке — крайне низкое сопротивление в его открытом состоянии. Оно составляет всего около 0.008 Ом. Именно поэтому его удобно использовать при создании преобразователей постоянного тока.
Помимо прочего, он относится к так называемым Power MOSFET , что означает большую толщину оксида кремния внутри на его затворе. Такое отличие позволяет ему выдерживать высокие выходные нагрузки. Благодаря параметрам этого транзистора, его используют как радиолюбители, так и промышленности. В производстве он используется при создании инверторов, электрического инструмента для коммутации цепей в них. А также зачастую пользуется спросом у автопроизводителей, если у них появляется необходимость в управлении цепями с большим током и относительно небольшим напряжением.
Высокая стойкость к нагрузкам, быстрое переключение и полные лавинные параметры, указанные в datasheet, делают его наиболее востребованным вариантом для большинства проектов.
Устройство IRF3205
Устройство и работа данного транзистора не имеет никаких отличий от устройств и работ других n-канальных МОП-транзисторов.
При подаче положительного напряжения между контактом затвора и истока между подложкой и контактом затвора образуется поперечное электрическое поле . Это поле притягивает отрицательно заряженные электроны к поверхностному слою диэлектрика. В результате такого заряда, в этом слое образуется некая область проводимости — так называемый “канал”.
Стоит заметить, что заряд накапливается, в своего рода, электрическом конденсаторе, состоящем из электрода затвора и подложки с диэлектриком. В этом конденсаторе обкладки — металлический вывод затвора и область подложки, а изоляторы — диэлектрики , состоящие из оксида кремния. Именно исходя из характеристик этого конденсатора и складывается параметр емкости затвора транзистора.
Размеры IRF3205
Такого вида транзисторы зачастую отличаются между собой толщиной и другими размерами. Чтобы не допустить какие-либо ошибки, производители всегда указывают точные габариты в datasheet компонента. Также они учитывают производственные процессы и отмечают допуски.
Исходя из этих размеров, Вы можете рассчитать правильное положение транзистора на плате и в корпусе и подобрать подходящий радиатор.
Характеристики IRF3205
- Постоянный максимальный ток на коллектора при 10В и 25C — 110А
- Постоянный максимальный ток на коллекторе при 10В и 100C — 80А
- Максимальный ток при импульсном режиме — 390А
- Максимальное напряжение на канале сток-исток — 55В
- Напряжение для открытия — 2-4В
- Максимальное напряжение на затворе — ±20В
- Сопротивление канала сток-исток — 8 мОм
- Емкость затвора — ±3200 пФ
- Время открытия — ±14 нс
- Время закрытия — ±50 нс
- Максимальная мощность рассеивания — 200 Вт
- Диапазон рабочих температур — -55-175C
- Температура пайки (до 10 секунд) — 300C
Отдельное замечание по поводу максимального тока на коллекторе. Официально указанные 110 Ампер — это действительно максимальная сила тока для кристалла, но к нему он идет по тонкой проволочке от контакта истока. Она может выдержать максимум 75А. Это ограничение носит название “Максимальный ток корпуса”.
Виды IRF3205
Данный MOSFET транзистор имеет только одну форму выпуска — в корпусе TO220AB. Если Вам требуется транзистор другого размера, можно попробовать найти подходящий вам вариант среди аналогов IRF3205.
Подключение IRF3205
Подключение данного транзистора ничем не отличается от способа подключения остальных n-канальных МОП-транзисторов в корпусе ТО-220. Ниже Вы можете увидеть цоколевку выводов MOSFET’а:
Управление осуществляется затвором (gate). В теории, полевику все равно где у него сток, а где исток. Однако в жизни проблема заключается в том, что ради улучшения характеристик транзистора контакты стока и стока производители делают разными. А на мощных моделях из-за технического процесса образуется паразитный обратный диод.
Подключение к микроконтроллеру
Так как для открытия транзистора на затвор необходимо подать около 20В, то подключить его напрямую к МК, который выйдет максимум 5, не получится. Есть несколько способов решения этой задачи:
- Регулировать напряжение на затворе менее мощным транзистором, благодаря которому можно управлять напряжением в 5В. В таком случае схема будет простая и все, что придется добавить — это два резистора (подтягивающий на 10 кОм и ограничивающий ток на 100 Ом)
- Использовать специализированный драйвер. Такая микросхема будет формировать необходимый сигнал управления и выравнивать уровень между контроллером и транзистором. Ниже приведена одна из возможных схем для такого способа.
- Воспользоваться другим транзистором, у которого вольтаж открытия будет ниже. Вот список наиболее мощных и распространенных транзисторов, которые можно использовать с микроконтроллерами такими, как arduino, например:
- IRF3704ZPBF
- IRLB8743PBF
- IRL2203NPBF
- IRLB8748PBF
- IRL8113PBF
Как проверить IRF3205
Это делается, как и с любым другим полевым транзистором с изолированным затвором. Для этого достаточно одного лишь мультиметра.
Перед тем, как проводить проверку рекомендую вам замкнуть все выводы пинцетом между собой, во избежания порчи элемента статическим электричеством (если такое имеется).
Проверка диода
Вторая по распространенности проблема — короткое замыкание между стоком и истоком. При такой ситуации кристалл внутри транзистора может легко расплавиться, что приведет устройство в негодность.
Последнее, о чем стоит помнить, это напряжение на затворе. В случае с этим МОП-транзистором, слой диэлектрика способен разрушиться при превышении 25 Вольт на затворе.
Чтобы выбрать подходящий для любого проекта транзистор, нужно опираться на его запас по мощности. Желательно, чтобы этот запас составлял около 30%: этого должно хватить и на нестабильность питания, и на возможную неисправность других компонентов.
Datasheet IRF3205
Даташит компонента можно найти на сайте одного из производителей. https://www.infineon.com/dgdl/irf3205pbf.pdf
Здесь Вы найдете всю наиболее полную информацию о транзисторе, его описание, характеристики, графики зависимостей и важные примечания. Обязательно изучите datasheet перед применением компонента в ответственных проектах.
Производители IRF3205
IRF3205 выпускается многими именитыми производителями радиокомпонентов и микросхем, но наиболее распространенными в СНГ являются модели производства International Rectifier и Infineon Technologies. Иногда можно встретить компоненты, выпущенные First Silicon, Nell, а также Kersemi Electronic.
Все компании имеют примерно одинаковый техпроцесс, а, соответственно, и приблизительно одинаковые характеристики. Но перед использованием конкретной марки, я советую изучить datasheet от этого производителя.
Где купить IRF3205?
Так как этот транзистор выпускается уже много лет и успел обрести огромную популярность в среде производителей и радиолюбителей, приобрести его не составит труда: купить его не только, заказав через Интернет, но и, практически, в любом обычном магазине радиокомпонентов. Однако, вероятнее всего, у нас Вы сможете купить их только с большой наценкой, чего можно избежать, если воспользуетесь услугами AliExpress.
Продавца с наилучшей ценой и быстрой доставкой Вы можете найти по ссылке . Рекомендую сразу покупать пару десятков штук, чтобы хватило на много проектов вперед, поскольку это нужная вещь, которую можно взять очень дешево.
Интересное видео по теме: