Полевой транзистор с изолированным затвором с индуцированным каналом (MOSFET) N-типа относится к третьему поколению полупроводниковых приборов данного класса.
Особенности транзистора IRF740
Изготовитель определяет особенности транзистора, как наилучшее сочетание быстродействия, надежности конструкции, низкого сопротивления включения и экономичности. В разделе Features, открывающем datasheet на полупроводниковый прибор, перечислены более конкретные специфические свойства IRF740:
- динамически изменяющаяся скорость нарастания напряжения сток-исток (dV/dt);
- способность выдерживать высокую энергия пробоя в повторяющемся режиме;
- простота параллельного включения;
- простые требования к управляющему сигналу.
Кроме того, к особенностям полевого транзистора надо отнести высокую частоту переключения и способность работать при высоких напряжениях.
Между стоком и истоком транзистора находится паразитный диод. Он не является характерным свойством IRF740 и присущ всем MOSFET. Его наличие надо учитывать при проектировании схем и диагностике триода.
Параметры полупроводникового триода
Производитель декларирует следующие характеристики транзистора IRF740:
| Характеристика | Значение | Размерность |
|---|---|---|
| Максимальные значения (при Т=25 град.С, если не указано иное) | ||
| Верхний предел напряжения сток-исток (Vds) | 400 | вольт |
| Верхний предел напряжения затвор-сток (Vgs) | ±20 | вольт |
| Предельный продолжительный ток стока (Id) при Uзи=10 В | 10 | ампер |
| Предельный продолжительный ток стока (Id) при Uзи=10 В и Т=+100 град.С | 6,3 | ампер |
| Предельный импульсный ток стока (Idm) | 40 | ампер |
| Температура пайки | не более 300 в течение 10 секунд | град.С |
| OFF характеристики | ||
| U пробоя сток-исток при Uзи=0, Icтока=250 мА | не менее 400 | вольт |
| Ток утечки по направлению затвор-исток (Igss) при Uзс=±20 В | не более ±100 | наноампер |
| ON характеристики | ||
| Напряжение отсечки | 2..4 | вольт |
| Сопротивление канала сток-исток (Rds(on)) при Uзи=10 В, Iстока=6 А (импульсн.) | не более 0,55 | ом |
| Динамические характеристики | ||
| Крутизна характеристики (gfs) при Ucи=10 В, Iстока=6 А (импульсн.) | не менее 5,8 | См |
| Входная емкость | 1400 (типовое значение) | пикофарад |
| Выходная емкость | 300 (типовое значение) | |
| Проходная емкость | 120 (типовое значение) | |
| Паразитное сопротивление затвора (Rg) | 0,8..5,9 | Ом |
| Характеристики переключения | ||
| Время задержки включения | 14 | микросекунд |
| Время нарастания тока при включении | 27 | |
| Время задержки отключения | 50 | |
| Время спада тока при отключении | 24 | |
| Параметры паразитного диода | ||
| Падение напряжения в открытом состоянии | не более 2 | вольт |
| Предельно допустимый прямой ток (Is) | 10 (продолжительный) | ампер |
Корпус и цоколевка
Транзистор IRF740 выпускается в корпусе TO-220AB. Этот кейс считается своего рода стандартом в данной мощностной категории. Его достоинством являются низкое тепловое сопротивление и невысокая стоимость.
Аналоги транзистора
При необходимости заменить IRF740 можно следующими элементами зарубежного производства:
- IRFB13N50A;
- UF450A;
- D84EQ2;
- SSF13N15.
Они выпускаются в корпусе TO-220, имеют близкие параметры и цоколевку.
Из отечественных транзисторов в качестве аналогов подойдут КП740, КП340, КП776А.
Проверка исправности
Транзистор IRF740 не относится к категории logic level, то есть, его напряжение полного открывания составляет не менее 4..5 вольт. По этой причине полноценно проверить мультиметром MOSFET не получится – тестер в режиме омметра выдает на щупы гораздо меньшее напряжение. По этой причине можно провести только предварительную диагностику:
- проверить исправность внутреннего диода;
- проверить отсутствие дефекта изоляции затвора.
Для первой проверки сначала надо кратковременно замкнуть выводы затвора и истока (при этом разрядится емкость затвора и транзистор будет гарантированно закрыт). Далее в режиме проверки диодов измеряется сопротивление между стоком и истоком в двух направлениях – если обнаружено КЗ или обрыв, значит, транзистор однозначно неисправен.
Для второй – в режиме наибольшего предела сопротивления проверяется сопротивление между затвором и стоком, потом между затвором и истоком. У исправного MOSFET тестер в обоих случаях должен показать бесконечность.
Для полноценной диагностики MOSFET понадобится дополнительный источник питания не менее, чем на 4..5 вольт DC. Сначала напряжение прикладывается между затвором и истоком в указанной полярности. Транзистор откроется, емкость затвора сохранит заряд. Затем надо проверить сопротивление между стоком и истоком – исправный транзистор будет открыт, и тестер покажет несколько ом. В противном случае MOSFET можно считать неисправным.
Можно собрать схему, как показано на рисунке. Но в этом случае понадобится источник напряжением не менее 9..12 вольт.
Применение и практические схемы
Чаще всего транзистор IRF740 применяется в DC-DC преобразователях в качестве высоковольтного ключа, коммутирующего первичную обмотку импульсного трансформатора, запитанную от выпрямленного сетевого напряжения. В качестве примера типовой схемы включения приведено применение двух IRF740 в источнике питания для мощного аудиоусилителя.
Здесь достоинства транзистора используются в полной мере. Заявленные в качестве особенностей быстродействие, мощность, высоковольтность, простота управления позволяют создать относительно несложный, но мощный источник питания. Подобные качества MOSFET можно использовать и в других схемах – все ограничено лишь предельными электрическими параметрами полевого транзистора.
