Транзистор IRFZ44N корпус TO-220

1. Ідентифікація виводів

Транзистор IRFZ44N має корпус TO-220 із трьома виводами, які розташовані наступним чином (якщо дивитися на лицьову сторону транзистора з написами, виводи внизу):

flowchart TD
    subgraph TO220["Корпус TO-220 (вигляд спереду)"]
      Metal["Металева пластина
(з'єднана зі Стоком)"]
      direction TB
      
      subgraph Pins["Виводи"]
        direction LR
        G["1
Затвор
(Gate)"] --- D["2
Стік
(Drain)"] --- S["3
Витік
(Source)"]
      end
      
      Metal --- Pins
    end
    
    classDef pin fill:#f96,stroke:#333,stroke-width:2px
    class G,D,S pin
  

2. Основна схема підключення

Транзистор IRFZ44N є N-канальним MOSFET і зазвичай використовується для комутації навантаження. Базова схема виглядає так:

flowchart TD
    VDD["+ Живлення (V_DD)"] --> Load["Навантаження"]
    Load --> D["Стік (Drain)
    IRFZ44N"]
    G["Затвор (Gate)
    IRFZ44N"] --> RG["Резистор затвора
    R_G (10-47 Ом)"]
    RG --> Signal["Керуючий сигнал
    (Мікроконтролер)"]
    
    D --> S["Витік (Source)
    IRFZ44N"]
    S --> GND["Земля (GND)"]
    
    G --> Rpd["Захисний резистор
    10 кОм"]
    Rpd --> S
    
    %% Захисний діод для індуктивного навантаження
    Diode["Діод
    (1N4007)"] --> VDD
    D --> Diode
  

3. Вибір резистора затвора (R_G)

Резистор затвора обмежує пікові струми при перемиканні та захищає затвор.

Розрахунок резистора затвора:

Приклад: Якщо керуюча напруга 10В, а максимальний струм затвора 20мА:
R_G = 10В / 0,02А = 500 Ом

4. Захист затвора та схема з індуктивним навантаженням

При підключенні індуктивних навантажень (двигунів, реле, соленоїдів) необхідно використовувати додатковий захист.

flowchart TD
    VDD["+ Живлення (V_DD)"] --> Motor["Двигун"]
    Motor --> D["Стік (Drain)
    IRFZ44N"]
    
    G["Затвор (Gate)
    IRFZ44N"] --> RG["Резистор
    10-47 Ом"]
    RG --> MCU["Вихід
    мікроконтролера"]
    
    D --> S["Витік (Source)
    IRFZ44N"]
    S --> GND1["Земля (GND)"]
    
    G --> Rpd["Резистор
    10 кОм"]
    Rpd --> S
    
    %% Захисний діод
    Diode["Діод
    1N4007"] --> VDD
    D --> Diode
    
    %% Підключення живлення мікроконтролера
    MCU_VDD["Живлення MCU"] --> MCU
    MCU --> GND2["Земля (GND)"]
  

Компоненти захисту:

5. Напруга керування

Для правильної роботи IRFZ44N необхідно забезпечити відповідну напругу керування.

• Поріг увімкнення (V_GS(th)): 2.0-4.0В - транзистор починає відкриватись
• Оптимальна напруга керування: 10В - повне відкриття з мінімальним опором
• Максимальна напруга затвор-витік: ±20В - не перевищувати

6. Покрокова інструкція підключення

1. Підключіть витік (Source) транзистора IRFZ44N до землі (GND).
2. З'єднайте стік (Drain) транзистора з одним кінцем навантаження, а інший кінець навантаження — з позитивною напругою живлення (V_DD).
3. Підключіть затвор (Gate) через резистор 10-47 Ом до джерела керуючого сигналу (наприклад, виходу мікроконтролера).
4. Додайте резистор 10 кОм між затвором та витоком для надійного закриття транзистора у стані спокою.
5. Для індуктивного навантаження (двигун, реле) підключіть захисний діод паралельно до навантаження: анод до стоку, катод до V_DD.
6. При роботі зі струмом понад 5А встановіть радіатор на транзистор.

7. Принцип роботи схеми

Відкриття транзистора (вмикання навантаження):

Коли на затвор подається високий рівень (10В):

1. Між затвором і витоком створюється електричне поле
2. В каналі транзистора формується провідний шар
3. Транзистор відкривається, дозволяючи струму проходити від стоку до витоку через навантаження

Закриття транзистора (вимикання навантаження):

Коли на затвор подається низький рівень (0В):

1. Електричне поле зникає
2. Провідний канал закривається
3. Транзистор закривається, струм через навантаження припиняється
4. Резистор 10 кОм допомагає швидко розрядити ємність затвора

8. Практичні застосування

Керування двигуном постійного струму:

Керування світлодіодними стрічками:

9. Обмеження та граничні параметри