부분 답변-시간이 오래 걸릴 수 있음-나중에 더 추가 할 수 있음 :
이러한 맥락에서 선택은 일반적으로 양극성 또는 MOSFET입니다. JFET에 도착하면 SCR / TRIAC, IGBT, ...에 대해 생각할 수도 있습니다. 바이폴라 달링턴을 믹스에 넣을 수도 있습니다.
짧음 :
최대 500mA 및 30V 부하 전압이 가능한 소형 바이폴라는 저렴한 비용으로 1V의 구동 전압으로 구동 할 수 있으며 대부분의 프로세서에서 사용할 수 있고 널리 사용 가능한 구동 전류가 필요합니다.
스위치 온 / 오프 모드에서 실행될 때 히트 싱크는 일반적으로 필요하지 않거나 보통 (최소의 PCB 구리로 충분) SOT23 또는 TO92 크기 패키지가 일반적입니다. 선형 부하가 구동되고 소산이 증가하면 VI 제품이 낮아지고 더 나은 히트 싱크 및 / 또는 더 큰 패키지가 필요합니다.
단일 저항 드라이브, 약간 더 복잡한 RC 드라이브의 100kHz, 더 세심한주의를 기울인 저주파 수로 10kHz의 주파수를 사용할 수 있습니다. 더 높은 전문가를 얻는다
이 범위에서의 사용 편의성은 일반적으로 MOSFETS보다 우수하거나 우수하며 비용은 저렴합니다.
10 ~ 100+ 볼트에서 약 500mA ~ 10A의 전류에서 MOSFET은 종종 전체적으로 사용하기가 더 쉽습니다. DC 또는 저주파 스위칭 (예 : <1 kHz)의 경우 선택한 부품으로 일반적인 마이크로 컨트롤러 레벨에서 직접 DC 게이트 구동이 가능합니다.
주파수가 증가함에 따라, 게이트 커패시턴스 (전형적으로 NF 부근)를 충전 및 방전하기 위해 좀 더 복잡한 드라이버가 필요하며, 이는 전환 동안 스위칭 손실을 충분히 낮게 유지하기에 충분히 짧습니다. 10 kHz-100 kHz 범위에서 일반적으로 2 개 또는 3 개의 젤리 빈 BJT의 간단한 드라이버로 충분합니다. (SOPS를 사용하는 경우 2 또는 3 개의 BJTS가 추가되어야합니다). 전문가 용 드라이버 IC를 사용할 수 있지만 일반적으로 필요하거나 비용이 정당하지는 않습니다.
더 높은 전압 및 / 또는 더 높은 주파수의 경우 바이폴라가 다시 이기기 시작합니다.
TV 라인 출력 장치 (무엇입니까? :-))와 같은 특수 바이폴라가 존재하며, 약 3k! 기본 전원 ~ = Vdrive x Idrive 및 Vload >>> Vbase는 Ibas ~ = Iload와 상관 없습니다.
IGBT는 산토끼로 달리고 사냥개로 사냥하려는 시도 (보통 성공)입니다. MOSFET 입력 스테이지를 사용하여 낮은 구동 전력을 얻고 바이폴라 출력 스테이지를 사용하여 고주파수 성능에서 높은 전압을 얻습니다.
달링턴 트랜지스터 ( "시리즈에서 2 개의 바이폴라") (적절히 '달링턴 페어')는 Vdrive = 2 x Vbe의 페널티 (단일 BJT의 경우 1 x Vbe와 반대)로 매우 높은 베타 (1000+ 공통)를 갖습니다. 그리고 출력 트랜지스터의 Vsat> Vbe 및 포화 상태로 강하게 구동되면 꺼지는 뚜렷한 꺼림. 포화를 늦추기 위해 기본 드라이브를 제한하면 Vast_minimum이 더 증가합니다.
내가 가장 좋아하는 Olde 시간이지만 유용한 스위칭 레귤레이터 MC34063에는 Darlington 쌍인 놀랍도록 뛰어난 출력 드라이버가 포함되어 있습니다. 유용 할 수는 있지만, 최대 [tm] ~ 100 kHz의 최고 속도에서는 포화를 피해야하므로 Volt + 출력 포화가 부하 구동 전압에서 크게 떨어지면 낮은 Vsupply에서 효율이 저하됩니다.
작은 달링턴 트랜지스터는 일반적으로 부하 Amp 당 <= 1 mA에서 1.5V (더 나은)로 구동 될 수 있습니다. 출력 채도가 허용 가능한 경우 매우 유용 할 수 있습니다.
유용하고 널리 사용되는 ULN200x 및 ULN280x 16 진수 및 8 진 드라이버 IC는 채널당 500mA (한 번에 이상적으로는 아님)의 오픈 컬렉터 달링턴을 사용합니다. 다양한 입력 전압 버전이 있으며 일부는 저항이없는 직접 프로세서 드라이브에 적합합니다. ULM2003 및 ULN2803은 가장 잘 알려져 있지만 프로세서 드라이브 응용 분야에서 가장 유용한 것은 아닙니다.
고려 사항으로는 전력 수준, 드라이브 전압, 부하 전압, 사용 가능한 드라이브 수준, 스위칭 속도, 단순성, 히트 싱크, 효율성, 제조량 및 상업 / 애호가, 비용 등이 포함됩니다.
저전력 레벨과 적당한 전압-10 볼트 및 500mA 미만 (및 가능하면 수 암페어)의 작은 바이폴라가 좋은 선택입니다. 구동 전류는 약 Iload / Beta (베타 = 전류 이득)이며 500mA에서 Beta 0f 100 ~ 250은 더 나은 성능의 부품으로, 500+는 전문 부품으로 사용할 수 있습니다. 예를 들어 BC337-400 (내가 가장 좋아하는 TO92 BJT tipple)은 250-600의 베타를 가지며 sqrt (250 x 600) ~ ~ = 400이므로 부품 이름입니다. "보증 된"베타 250 (데이터 시트 확인)은 드라이브 mA 당 250 mA의 Iload를 허용합니다. 대부분의 프로세서는 아니지만 2mA 드라이브를 사용하면 500mA의 부하 전류를 얻을 수 있지만 더 많은 드라이브가 타락하지는 않습니다. 이것은 1V 이상의 구동 전압으로 달성 할 수 있으므로 3V3 또는 2V에서 실행되는 프로세서는 아마도 그것을 관리 할 것입니다. Vgsth (게이트 임계 값 전압)가 충분히 낮은 MOSFET은 이러한 구동 전압에서 작동 할 수 있지만 몇 볼트 드라이브 미만에서는 더욱 희귀 해지고 더욱 전문화됩니다. 필요한 최소 구동 전압은 일반적으로 Vgsth보다 높거나 적습니다 (모든 경우에 데이터 시트 참조).
바이폴라는 부하 전류, 구동 전류 및 특정 장치 유형에 따라 온 상태 전압 강하 (Vsat)를 갖습니다. 정격 전류에서 볼트의 10 분의 1 볼트의 Vsat는 매우 좋을 것입니다. 500mV는 아마도 일반적이며 더 이상 알 수 없습니다. MOSFET은 Vsat가 아닌 on 저항 Rdson을 갖습니다. Rdson은 드라이브 전압, 부하 전류 및 장치에 따라 다릅니다 (적어도). Rdson은 온도에 따라 증가하며 주변 온도 값보다 두 배가 될 수 있습니다. 적절한주의를 기울이십시오-데이터 시트는 일반적으로 속임수를 사용하고 펄스 부하로 Rdson에 제공하고 1 % 듀티 사이클과 펄스 간 다이 냉각을 허용하기에 충분한 주파수를 말합니다. 매우 나쁜 일부 부품 관리에서는 주변 온도에서 최대 온도까지 20 % 만 증가한다고 말하지만, '분노한'상황에서 경험적으로 두 배로 게시 된 값은 각기 데이터 시트를 참조하십시오.
500mA에서 100mV Vsat의 양극은 R = V / I = 0.1 / 0.5 = 200 밀리 옴의 등가 저항을 갖습니다. Tjis 수치는 MOSFET에 의해 매우 쉽게 개선되며 Rdson은 일반적으로 50 밀리 옴, 5 밀리 옴 미만은 합리적으로 사용 가능하고 1 밀리 옴 미만은 특별한 요구와 큰 지갑을 가진 사람들이 사용할 수 있습니다.
추가 : Andy Aka의 답변에서 2 점으로 확장해야 할 때 오래 걸리고 유용합니다.
@Andy aka 그의 대답은 위의 대답에서 누락 된 두 가지 매우 좋은 점을 만듭니다. 나는 스위칭 및 부하 구동 측면에 더 집중했다.
Andy는 다음과 같이 지적합니다.
(1) MOSFET "소스 팔로워"의 입력과 출력 사이의 전압은 BJT보다 덜 정의되고 훨씬 더 많은 장치에 의존합니다. "기준"전압이베이스에인가되고 이미 터로부터 취한 출력 전압에서 에미 터 추종자로 사용될 때, BJT는 전형적인 동작에서베이스에서 컬렉터로 "약"0.6V dc를 떨어 뜨린다. 극단적 인 설계 (매우 낮은 전류 또는 매우 높은)에서 약 0.4V의 낮은 전압과 0.8V의 높은 전압을 기대할 수 있습니다. 게이트를 기준으로 소스에서 출력되는 MOSFET 소스 팔로워는 게이트에서 소스로 Vgsth 이상 떨어지게됩니다. 전류를 지원하는 데 추가 게이트 전압이 필요한 경우 (일반적으로 0.1-1V 더 높지만 높은 부하에서 2V 이상일 수 있음) 저사양 장치 예. Vgsth는 장치에 따라 다르며 약 0입니다. 5V는 6V +이며 일반적으로 2-6V입니다. 따라서 소스 팔로워 드롭은 약 0.5V (희귀)에서 7V + (희귀)까지 될 수 있습니다.
(2) 트랜지스터는 1 사분면 장치입니다 (예 : NPN = Gate + ve, 수집기 + ve, 둘 다 wrt 이미 터를 켤 수 있지만 "정의되지 않은"음의 Y 축 궤적 (베이스 ZERO, 수집기 음수는 비전도 성인 경향이 있음) 디바이스 바이어 싱 전압이지만 "일부 볼트"가 일반적이다 리버스 바이어 싱 MOSFET은 MOSFET이 꺼져있을 때 드레인 소스 단자를 가로 질러 포워드 다이오드 기판 다이오드를 제공하고 MOSFET이 꺼져 있지만 포워드 바이어스되면 작은 커패시터에 대한 근사치이다. 전압이 증가함에 따라 약 0.8V 이상의 피크 피크 피크 AC 전압이 역방향 바이어스 반주기에서 점점 클리핑됩니다.이 효과는 동일한 유형의 두 MOSFET을 직렬 대향으로 연결하여 극복 할 수 있습니다 .Vin으로 연결된 게이트, 소스로 연결된 부동 중간 점으로, vin으로 배수하고 양쪽 극성을 무시합니다.이 배열은 정말 훌륭하고 유용한 스위치를 만들며 MOSFET이 1 사분면과 3 사분면에 있음을 인식하지 못하는 사람들의 머리를 긁을 수 있습니다 (N 채널 FET 사분면 1 = DS +, SG +의 경우 사분면 3 = DS -SG +).