ചെറിയ വോൾട്ടേജ് MOSFET-കൾ എങ്ങനെ ശരിയായി തിരഞ്ഞെടുക്കാം

ചെറിയ വോൾട്ടേജ് MOSFET തിരഞ്ഞെടുക്കൽ വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഭാഗമാണ്മോസ്ഫെറ്റ്തിരഞ്ഞെടുക്കൽ നല്ലതല്ല, മുഴുവൻ സർക്യൂട്ടിൻ്റെയും കാര്യക്ഷമതയെയും വിലയെയും ബാധിച്ചേക്കാം, മാത്രമല്ല MOSFET എങ്ങനെ ശരിയായി തിരഞ്ഞെടുക്കാമെന്നത് എഞ്ചിനീയർമാർക്ക് വളരെയധികം പ്രശ്‌നമുണ്ടാക്കും?

എൻ-ചാനൽ അല്ലെങ്കിൽ പി-ചാനൽ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു ഒരു ഡിസൈനിനായി ശരിയായ ഉപകരണം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനുള്ള ആദ്യ പടി ഒരു N-ചാനൽ അല്ലെങ്കിൽ P-ചാനൽ MOSFET ഉപയോഗിക്കണമോ എന്ന് തീരുമാനിക്കുക എന്നതാണ് ഒരു സാധാരണ പവർ ആപ്ലിക്കേഷനിൽ, ഒരു MOSFET ഒരു ലോ-വോൾട്ടേജ് സൈഡ് സ്വിച്ച് ഉണ്ടാക്കുന്നത്. MOSFET അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി ലോഡ് ട്രങ്ക് വോൾട്ടേജുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജ് സൈഡ് സ്വിച്ചിൽ, ഉപകരണം ഓഫാക്കാനോ ഓണാക്കാനോ ആവശ്യമായ വോൾട്ടേജിൻ്റെ പരിഗണന കാരണം ഒരു N-ചാനൽ MOSFET ഉപയോഗിക്കണം.

MOSFET ബസുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച് ലോഡ് ഗ്രൗണ്ട് ചെയ്യുമ്പോൾ, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് സൈഡ് സ്വിച്ച് ഉപയോഗിക്കേണ്ടതാണ്. പി-ചാനൽ MOSFET-കൾ സാധാരണയായി ഈ ടോപ്പോളജിയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, വീണ്ടും വോൾട്ടേജ് ഡ്രൈവ് പരിഗണനകൾക്കായി. നിലവിലെ റേറ്റിംഗ് നിർണ്ണയിക്കുക. MOSFET ൻ്റെ നിലവിലെ റേറ്റിംഗ് തിരഞ്ഞെടുക്കുക. സർക്യൂട്ട് ഘടനയെ ആശ്രയിച്ച്, ഈ നിലവിലെ റേറ്റിംഗ് എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളിലും ലോഡ് നേരിടാൻ കഴിയുന്ന പരമാവധി കറൻ്റ് ആയിരിക്കണം.

വോൾട്ടേജിൻ്റെ കാര്യത്തിന് സമാനമായി, തിരഞ്ഞെടുത്തത് ഡിസൈനർ ഉറപ്പാക്കണംമോസ്ഫെറ്റ്സിസ്റ്റം സ്പൈക്ക് കറൻ്റുകൾ സൃഷ്ടിക്കുമ്പോൾ പോലും ഈ നിലവിലെ റേറ്റിംഗിനെ നേരിടാൻ കഴിയും. പരിഗണിക്കേണ്ട രണ്ട് നിലവിലെ കേസുകൾ തുടർച്ചയായ മോഡും പൾസ് സ്പൈക്കുകളുമാണ്. തുടർച്ചയായ ചാലക മോഡിൽ, ഉപകരണത്തിലൂടെ കറൻ്റ് തുടർച്ചയായി കടന്നുപോകുമ്പോൾ, MOSFET സ്ഥിരമായ അവസ്ഥയിലാണ്.

ഉപകരണത്തിലൂടെ വലിയ കുതിച്ചുചാട്ടങ്ങൾ (അല്ലെങ്കിൽ കറൻ്റ് സ്പൈക്കുകൾ) ഒഴുകുമ്പോൾ പൾസ് സ്പൈക്കുകൾ. ഈ വ്യവസ്ഥകൾക്ക് കീഴിലുള്ള പരമാവധി വൈദ്യുതധാര നിർണ്ണയിച്ചുകഴിഞ്ഞാൽ, ഈ പരമാവധി വൈദ്യുതധാരയെ നേരിടാൻ കഴിയുന്ന ഒരു ഉപകരണം നേരിട്ട് തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നത് മാത്രമാണ്. താപ ആവശ്യകതകൾ നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഒരു MOSFET തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിന് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ താപ ആവശ്യകതകൾ കണക്കാക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഡിസൈനർ രണ്ട് വ്യത്യസ്ത സാഹചര്യങ്ങൾ പരിഗണിക്കണം, ഏറ്റവും മോശം സാഹചര്യവും യഥാർത്ഥ കേസും. ഏറ്റവും മോശമായ കണക്കുകൂട്ടൽ ഉപയോഗിക്കാൻ ശുപാർശചെയ്യുന്നു, കാരണം ഇത് കൂടുതൽ സുരക്ഷ നൽകുകയും സിസ്റ്റം പരാജയപ്പെടില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. MOSFET ഡാറ്റ ഷീറ്റിൽ അറിഞ്ഞിരിക്കേണ്ട ചില അളവുകളും ഉണ്ട്; പാക്കേജ് ഉപകരണത്തിൻ്റെ അർദ്ധചാലക ജംഗ്ഷനും പരിസ്ഥിതിയും തമ്മിലുള്ള താപ പ്രതിരോധം, പരമാവധി ജംഗ്ഷൻ താപനില. സ്വിച്ചിംഗ് പെർഫോമൻസ് തീരുമാനിക്കുമ്പോൾ, ഒരു MOSFET തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനുള്ള അവസാന ഘട്ടം, അതിൻ്റെ സ്വിച്ചിംഗ് പ്രകടനം തീരുമാനിക്കുക എന്നതാണ്മോസ്ഫെറ്റ്.

സ്വിച്ചിംഗ് പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്ന നിരവധി പാരാമീറ്ററുകൾ ഉണ്ട്, എന്നാൽ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടത് ഗേറ്റ്/ഡ്രെയിൻ, ഗേറ്റ്/സോഴ്സ്, ഡ്രെയിൻ/സോഴ്സ് കപ്പാസിറ്റൻസ് എന്നിവയാണ്. ഈ കപ്പാസിറ്റൻസുകൾ ഉപകരണത്തിൽ സ്വിച്ചിംഗ് നഷ്ടം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, കാരണം ഓരോ സ്വിച്ചിംഗ് സമയത്തും അവ ചാർജ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. അതിനാൽ MOSFET ൻ്റെ സ്വിച്ചിംഗ് വേഗത കുറയുകയും ഉപകരണത്തിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു. സ്വിച്ചിംഗ് സമയത്ത് മൊത്തം ഉപകരണ നഷ്ടം കണക്കാക്കാൻ, ഡിസൈനർ ടേൺ-ഓൺ നഷ്ടങ്ങളും (Eon) ടേൺ-ഓഫ് നഷ്ടങ്ങളും കണക്കാക്കണം.

vGS-ൻ്റെ മൂല്യം ചെറുതായിരിക്കുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോണുകളെ ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ് ശക്തമല്ല, ചോർച്ച - ഉറവിടം ഇപ്പോഴും ചാലകങ്ങളില്ലാത്തതിനാൽ, vGS വർദ്ധനവ്, ഇലക്ട്രോണുകളുടെ പി സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് പുറം ഉപരിതല പാളിയിലേക്ക് ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, vGS എത്തുമ്പോൾ a നിശ്ചിത മൂല്യം, പി സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് രൂപത്തിന് സമീപമുള്ള ഗേറ്റിലെ ഈ ഇലക്‌ട്രോണുകൾ N- ടൈപ്പിൻ്റെ ഒരു നേർത്ത പാളിയാണ്, കൂടാതെ രണ്ട് N + സോണുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച് vGS എത്തുമ്പോൾ a നിശ്ചിത മൂല്യം, പി സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് രൂപത്തിന് സമീപമുള്ള ഗേറ്റിലെ ഈ ഇലക്‌ട്രോണുകൾ ഒരു എൻ-ടൈപ്പ് നേർത്ത പാളിയായി മാറും, കൂടാതെ രണ്ട് എൻ + മേഖലയുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച്, ഡ്രെയിനിൽ - ഉറവിടം എൻ-ടൈപ്പ് ചാലക ചാനലാണ്, അതിൻ്റെ ചാലക തരവും വിപരീതവും പി സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ്, ആൻ്റി-ടൈപ്പ് ലെയർ ഉണ്ടാക്കുന്നു. vGS വലുതാണ്, ശക്തമായ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൻ്റെ അർദ്ധചാലക രൂപത്തിൻ്റെ പങ്ക്, പി സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിൻ്റെ പുറംഭാഗത്തേക്ക് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ആഗിരണം, ചാലക ചാനൽ കൂടുതൽ കട്ടിയുള്ളതാണ്, ചാനൽ പ്രതിരോധം കുറയുന്നു. അതായത്, vGS <VT-ലെ N-ചാനൽ MOSFET, ഒരു ചാലക ചാനൽ രൂപീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല, ട്യൂബ് കട്ട്ഓഫ് അവസ്ഥയിലാണ്. vGS ≥ VT ഉള്ളിടത്തോളം, ചാനൽ കോമ്പോസിഷൻ ആയിരിക്കുമ്പോൾ മാത്രം. ചാനൽ രൂപീകരിച്ച ശേഷം, ഡ്രെയിനിൻ്റെ ഉറവിടത്തിനിടയിൽ ഒരു ഫോർവേഡ് വോൾട്ടേജ് vDS ചേർത്ത് ഒരു ഡ്രെയിൻ കറൻ്റ് സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു.

എന്നാൽ Vgs വർദ്ധിക്കുന്നത് തുടരുന്നു, നമുക്ക് IRFPS40N60KVgs = 100V എന്ന് പറയുമ്പോൾ Vds = 0, Vds = 400V, രണ്ട് നിബന്ധനകൾ, ട്യൂബ് ഫംഗ്ഷൻ എന്ത് ഇഫക്റ്റ് കൊണ്ടുവരും, കത്തിച്ചാൽ, Vgs എങ്ങനെ വർദ്ധിക്കും എന്നതാണ് പ്രക്രിയയുടെ കാരണവും ആന്തരിക സംവിധാനവും. Rds (ഓൺ) സ്വിച്ചിംഗ് നഷ്ടം കുറയ്ക്കുന്നു, എന്നാൽ അതേ സമയം Qg വർദ്ധിപ്പിക്കും, അങ്ങനെ ടേൺ-ഓൺ നഷ്ടം വലുതായി മാറുന്നു MOSFET GS വോൾട്ടേജിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത Vgg മുതൽ Cgs വരെ ചാർജിംഗും ഉയർച്ചയും, മെയിൻ്റനൻസ് വോൾട്ടേജ് Vth, MOSFET ആരംഭ ചാലകത്തിൽ എത്തി; MOSFET DS നിലവിലെ വർദ്ധനവ്, DS കപ്പാസിറ്റൻസിൻ്റെയും ഡിസ്ചാർജിൻ്റെയും ഡിസ്ചാർജ് കാരണം ഇടവേളയിൽ മില്ലിയർ കപ്പാസിറ്റൻസ്, GS കപ്പാസിറ്റൻസ് ചാർജിംഗ് വലിയ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നില്ല; Qg = Cgs * Vgs, എന്നാൽ ചാർജ്ജ് വർദ്ധിക്കുന്നത് തുടരും.

MOSFET-ൻ്റെ DS വോൾട്ടേജ് Vgs-ൻ്റെ അതേ വോൾട്ടേജിലേക്ക് താഴുന്നു, മില്ലിയർ കപ്പാസിറ്റൻസ് വളരെയധികം വർദ്ധിക്കുന്നു, ബാഹ്യ ഡ്രൈവ് വോൾട്ടേജ് മില്ലിയർ കപ്പാസിറ്റൻസ് ചാർജ് ചെയ്യുന്നത് നിർത്തുന്നു, GS കപ്പാസിറ്റൻസിൻ്റെ വോൾട്ടേജ് മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുന്നു, Millier കപ്പാസിറ്റൻസിലെ വോൾട്ടേജ് വർദ്ധിക്കുന്നു, വോൾട്ടേജ് DS കപ്പാസിറ്റൻസ് കുറയുന്നത് തുടരുന്നു; MOSFET ൻ്റെ DS വോൾട്ടേജ് പൂരിത ചാലകതയിൽ വോൾട്ടേജായി കുറയുന്നു, മില്ലിയർ കപ്പാസിറ്റൻസ് ചെറുതാകുന്നു, MOSFET ൻ്റെ DS വോൾട്ടേജ് സാച്ചുറേഷൻ ചാലകത്തിൽ വോൾട്ടേജിലേക്ക് താഴുന്നു, മില്ലിയർ കപ്പാസിറ്റൻസ് ചെറുതായിത്തീരുകയും ബാഹ്യ ഡ്രൈവ് വഴി GS കപ്പാസിറ്റൻസിനൊപ്പം ചാർജ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. വോൾട്ടേജ്, ജിഎസ് കപ്പാസിറ്റൻസിലെ വോൾട്ടേജ് ഉയരുന്നു; ആഭ്യന്തര 3D01, 4D01, നിസാൻ്റെ 3SK സീരീസ് എന്നിവയാണ് വോൾട്ടേജ് അളക്കൽ ചാനലുകൾ.

ജി-പോൾ (ഗേറ്റ്) നിർണ്ണയിക്കൽ: മൾട്ടിമീറ്ററിൻ്റെ ഡയോഡ് ഗിയർ ഉപയോഗിക്കുക. പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പിന് ഇടയിലുള്ള ഒരു പാദവും മറ്റ് രണ്ട് അടിയും 2V യിൽ കൂടുതലാണെങ്കിൽ, അതായത് ഡിസ്പ്ലേ "1", ഈ കാൽ ഗേറ്റ് G ആണ്. തുടർന്ന് ബാക്കിയുള്ള രണ്ട് അടി അളക്കാൻ പേന കൈമാറ്റം ചെയ്യുക, ആ സമയത്ത് വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് ചെറുതാണ്, കറുത്ത പേന ഡി-പോളുമായി (ഡ്രെയിൻ) ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ചുവന്ന പേന എസ്-പോളുമായി (ഉറവിടം) ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.