MOS管 三极管 数字电路 CPU 开关电源 氮化镓充电器 电压放大 电压缩小
工科男 孙老师 MOS管 三极管:
MOSFET 原理图.jpg
MOS管 电压控制元件:
GDS GS之间 存在一个 电容 充电 后 打开.省电。断开 后 仍然导通 很长 时间，直到 电容 电压 耗尽。
静态电流小
导通阻抗低
三极管 电流控制元件:
BCE 三极 BE之间存在一个二极管 开关 电流 耗电
放大信号
价格便宜
三极管 放大特性
集成电路 取代 复杂电路.
数字集成电路 都是 使用 MOS管 省电
MOS管 静态电流小 导通阻抗低:大部分场景使用.
DS之间 电阻 小于 10毫欧 10A电流 0.1伏 压降 1w功耗
三极管:
CE之间 等效于 一个二极管 0.4V压降 10A 4W功耗
无论是做集成电路内部 还是 单独MOS管分立元件 , 三极管都被MOS管打败了.
低压功率器件 都是 用 MOS管 做 控制.
三极管优势:
便宜 小功率控制场景(LED灯 小功率直流电机) 运行电流 小于 100毫安 0.4伏压降 电流很小的话 功耗小到可以忽略了.
S8050三极管几分钱 性价比非常高
电平转换电路
耐高压 大电流
三极管的放大特性 应用少了 不重要了 极少有应用场景了 两个三极管 收音机
MOS管 工艺问题 如果 要做高压的话Rdson会很大
三极管在HIFI的音响或耳机放大器中还很普遍。还有三极管的控制电压比MOS低有时也是一个选用的原因。
gang yang
8个月前
三极管还有一个重要的优势，没有MOS容易被静电击穿。
58
張的
張的
7个月前
學生時代的記憶裡BJT放大還是有比MOS更線性、工作頻率更高的優勢吧，單就做為放大元件BJT其實更理想，MOS會贏還是功耗與晶圓製程上。
bipolar junction transistor (BJT) 和 metal–oxide–semiconductor field-effect transistor (MOSFET) 都是三極管
IGBT:
高速开关 PWM波(周期性的方波)
桥式全波整流滤波电路
开关电路 开关电源 变频器 电机驱动器
单片机 MOS管(不耐高压 最高400伏) 做开关
三极管耐压上千伏
三极管 和 MOS管 的 组合 就是 一个 IGBT 耐高压 高电流
IGBT:三极管不能直接接单片机，驱动电流太小。加一个MOS管来增大驱动电流。三极管 电流 增大。
IGBT变频应用场景:高铁 电动汽车 电磁炉 空调
开关管:
MOS管 耐压低
新型材料 碳化硅（哪儿看见来着 2022年8月9日）（台湾叫 硒 矽？） 取代 IGBT
氮化镓 充电器:
全桥整流滤波电路 310v直流电 控制器 开关开关管 变压器初级线圈电流通断 变压器次级线圈 感应电压电流 整流 输出
每次开关 开关管都会有损耗 寄生电容越大 开关管发热越严重
MOS管 频率最高150K 再高发热会严重超标
功率大 65W
体积小
价格昂贵
电路板堆叠
大电容 耐压高
传统充电器 大变压器
全桥整流 滤波电容
开关管:MOS管开关管 氮化镓开关管
MOS管
氮化镓开关管 寄生电容小 开关频率可以很高 使用轻薄的变压器 电路板堆叠 充电器体积变小
硬件茶谈:
MOSFET:金属氧化物半导体场效应晶体管
电子云
质子(正电) 电子(负电) 中子
分子
原子
金属
导体
半导体 硅 立方体砷化硼 导热系数是 硅的 10倍 , 迁移率也比硅 高得多,或改变未来半导体行业”游戏规则”.
掺杂 磷元素 多余电子 N型掺杂(negative)
掺杂 硼元素 多余空穴 P型掺杂(positive)
PN结 耗尽层 P流向N N 无法 流向 P
PMOS NMOS 性质相反
PMOS 高压不能导通 低压导通
NMOS+PMOS=CMOS
非门电路
与门 或门 异或门 电路
栅极 gate 源极 source 漏极 drain
MOS管是数字电路的基本单元
mosfet+存储单元+其他电路=CPU
普通的 电源 与 手机 充电器 都是 开关电源 里面 有 变压器(两个线圈 电磁感应)
通断电路 来 产生 交变电压 通过经过变压器 感应出电压电流
电压放大电路:
升压电路原理 无变压器:
电感断路 瞬间 高压.
220v交流电 变 5v直流电:
降压原理,无变压器:
二极管全桥整流电路+稳压二极管(反向击穿效应稳压)+滤波电容+LDO(线性稳压器)+容抗电容(不消耗电能)=阻容降压
一定有一种方法 可以 使 充电器 体积更小 功率更大 发热更少,一体化集成设计与优化.对氮化镓开关管优化 与 变压器 金属线圈 材料 与 直径 线长 的 优化.
第四代半导体 氧化镓https://www.youtube.com/watch?v=vjX1pyNqPTA
变压器 铁芯 与 初级线圈 次级线圈 的 比例 形态 的 微观细节作用影响。
电容两端电压不能突变.
电感两端电流不能突变.
PWM波(周期性的方波)
电感不消耗能量?
毛刺 尖峰 电路开关瞬间 烧毁电路元件 电感断路 感应 高电压 自由能源?贝迪尼?
楼梯间声光感应灯 可能就是通断电 毛刺 尖峰 烧毁.
电动自行车 充电器 可能就是 通断电 毛刺 尖峰 烧毁.
空调 启停压缩机 电压尖峰 毛刺.
电动机 启停 感应 电压 毛刺 尖峰 线圈烧毁?.
对尖峰毛刺加以利用,自由能源?唐史密斯 卡帕纳泽 (过剩能量是由火花产生的提高的频率、提高的电压、和非常尖锐的脉冲而产生的。)
贝迪尼 磁动机 磁铁经过线圈 脉冲尖峰
卡帕纳泽 与 唐史密斯 静态电路 火花 尖峰 脉冲
异常的脉冲 就是 这些 自由能量 的 共同 来源.可以 烧坏 电器,也 可以 利用起来 成就 自由能源.
氖管火花隙 或者 火花塞 , 这就是 重点.
水循环发电 水动机
重力循环发电 重力机
电动机发电机自循环发电
力脉冲 与 电脉冲
MOS管 通断电 也是 有 一定 电热 消耗 的.电流通过半导体区。
搞明白了 开关电源的 原理,电路 也就算 入门 了.
LRC电路 复数 计算 《电路实体书 里面 模拟电子技术》
51单片机 STM32单片机
微机原理 单片机原理
外设接口 功能模块
汇编语言 C/C++语言
编译原理
实时操作系统（freertos rtthread）
功能电路
示波器的使用 万用表的使用
焊接
看懂数据手册
PCB（印刷电路板）画图软件 EDA软件 的 使用
兴趣是最好的老师
热爱
走得很远
电感 断电 有 报复性 高压 （可以 制作 简单 的 升压电路。而不需要 变压器。）
电容 通电 有 报复性 电流
电容两端电压不能突变.给电感升压时 串联一个电容，叫 扼压电容。避免高电压 击穿 负载。
电感两端电流不能突变.给电容充电时 串联一个电感，叫 扼流电感。避免大电流 类似 短路 一样 给 电容 充电。
电容 先有电流 充电储能 才 慢慢 有 电压
电感 先有电压 充磁储能 才 慢慢 有 电流
续流二极管
不管电流多大，二极管固定压降 0.4V左右。？？？？
MOS管断开瞬间，电感 感应 出 超高压 电压，对 电容 继续 充电，及对负载做功，而后 电容 才 放电。而非 一断电，电容就 放电。电感 也是 断电 瞬间，感应出 超高压，而后 电感 两端电压 才会 下降。
功率会趋于保持，负载电流突然下降，电源输出电压 会 突然 脉冲尖峰 升高。（烧毁烧坏 电器？）
如果没有扼流电感，MOS管导通，超大电流 直接 短路 一样 给 电容 充电。可能会 烧毁 MOS管。
MOS管(不耐高压 最高400伏)
三极管耐压上千伏
不管电流多大，二极管固定压降 0.4V左右。
电容越大，储能越大，放电越平稳，纹波越小。
电感越大，储能越大，放电越平稳，纹波越小。
要与MOS管控制电路配合，控制电路的频率波形，电源电压，决定 电感量 与 电容量。
MOS管断开，电感依然 有 回路 通过 续流二极管，可以 给 电容 充电，给 负载 供电。
入门硬件：
兴趣爱好 工作硬件相关
无刷电机驱动板 平衡小车驱动板 IOT（物联网）设备的控制板
基础 元器件 层：
电阻 电容 电感 二极管diode 三极管（两种） MOS管（两种） 芯片
功能电路 应用电路层：
电源电路 单片机 电机驱动 传感器
电子电路基本的书：
《电工原理》《数字电子技术基础 第六版》《模拟电子技术基础 第五版》
IGBT 哪种三极管 省略电路
电容：电解电容 钽电容 陶瓷电容
实践：
不要碰 锂电池 220伏交流电源 ，随便折腾。
电感有阻碍电流变化的特性。
电感 与 电阻 与 电源 串联，电压 方波，电流 三角波。正弦波 ， 电流 落后 电压 不到90°，因为电感有电阻？电容？
电容 与 电阻 与 电源 串联，电流 方波 电压 三角波，不会突变。电压 落后 电流 90° 几乎。
感抗 容抗
感性 容性
LC 电感电容并联电路 在共振频率上具有极高阻抗
LC 电感电容串联电路 在共振频率上具有极低阻抗
谐振频率 LC串并联 都是 一样的。f=1/(2π LC) [Hz]
电容两端电压不能突变.
电感两端电流不能突变.
单片机（MCU） 现成开发板 快速上手 正确的开发环境
单片机 + 外设 = DIY项目
稳压二极管 耗电。 升压 一点点 电阻 剧烈 变小 电流剧烈 变大，非常耗电。不要用。
DC-DC LDO 芯片 很便宜 不需要稳压二极管了
交流电中，电阻 可以 使用 一个 电容 取代。电容 有 容抗，可以取代 电阻。并且 不耗电 不发热 无热量损失。
稳压二极管，相当于 一个 可变电阻，电压升高一点点，电阻下降 一大截。会严重耗电。无论如何不要使用。
稳压二极管 热功耗=U²/r。
在工作电压上，电压U增大一点点，电流剧烈增大，电阻r剧烈减小。U²/r变得非常大，非常耗电。无用做功。产生大量无用热量。浪费电量。
无论如何不要用 稳压二极管。
单片机MCU（Micro controller Unit 微控制器）：一块芯片 集成了 CPU（运算器 控制器） 内存 闪存 输入输出设备 ，一块芯片就是一个微型计算机。但容量小，性能低。体积小，集成度高。
单片机是典型的嵌入式微控制器，由运算器，控制器，存储器，输入输出设备等构成，相当于一个微型的计算机。与应用在个人电脑中的通用型微处理器相比，它更强调自供应和节约成本。它的最大优点是体积小，可放在仪表内部，但存储量小，输入输出接口简单，功能较低。
优点体积小、质量轻、价格便宜
组成运算器、控制器、存储器、输入输出设备
自动化与机器人原理：传感 控制 执行 反馈（传感器 控制器 执行器 外界反馈）（声光电波温度压力高度 等传感器 转化为 电信号，单片机MCU控制器 计算处理电信号，控制器驱动 电机 灯光 喇叭 扬声器 等执行器 ，改变 自我与 环境 外界 信号 反馈 给 传感器。形成 交互 感应 闭环，自动循环。） （传感 控制 执行 反馈 是 同时进行 的，但流程 有 延迟 循环进行）
电感加了芯，为什么 电感量 会 变大？
单线圈 通电 电流 增大 时，线圈磁场变大，芯感应出 感应电流 阻碍 磁场变大，电感变大。但多出了 芯的 内部 涡流，使芯 发热，浪费一部分能量。但感应电流 没有 延迟。与 线圈 同时 感应 的。
变压器的效率。
变压器 就是 两个 线圈，加一个 芯感应出 互感电压电流。电流流经线圈，线圈有一定的电阻，会消耗一定的能量转化为热量。铁芯 感应 出 涡流，消耗一定的 热量。变化的磁场，在空气中 感应 出 变化 的 电流，消耗微小的热量，因为 空气 非常 弱导电，几乎绝缘，感应电流很小，但交变电流频率很高时，会消耗一定的热能。
如何增大变压器的效率？
一：减小 线圈 电阻。但，减小线圈电阻 需要 增加 线材 半径，就会 减小 线材 长度，就会 减小 线圈 电感。
二：去掉 铁芯。取消 铁芯。这样就不会有 铁芯涡流 热损耗 了。但 会 减小 整体 电感。
电感减小，就需要 交变电流 频率 增大。减小 直流 耗电。在 电流 最高点 之前 立即 施加 反向 电流。以，减小 无用 损耗。但频率增大，可能 空气导电 浪费热量。线圈导电，浪费热量。
可以，初级线圈 嵌套 次级线圈，取代 铁芯同时，增加 电感量。增大了 磁场包围。一举两得。初级线圈在内（增大电压），或 次级线圈在内（减小电压）。
感应磁场 与 电流 垂直，感应电流 与 感应磁场 垂直=感应电流与 原电流 平行。方向 （同向 反向）？
电容 非对称？符号？
电压转换芯片：
LDO（低压差线性稳压器）电阻分压原理 发热大 效率低 成本低 外围元件少 静态功耗低 波纹小 简单
DCDC（开关稳压器）内部有一电感 开关电源原理 发热小 效率高 成本高 外围元件多 静态功耗高 波纹大 复杂
arduino stm32 esp32