വലിയ പാക്കേജ് MOSFET ഡ്രൈവർ സർക്യൂട്ട്

ഒന്നാമതായി, MOSFET തരവും ഘടനയും, MOSFET ഒരു FET ആണ് (മറ്റൊന്ന് JFET), മെച്ചപ്പെടുത്തിയ അല്ലെങ്കിൽ ഡിപ്ലിഷൻ തരം, P-ചാനൽ അല്ലെങ്കിൽ N-ചാനൽ മൊത്തം നാല് തരത്തിൽ നിർമ്മിക്കാം, എന്നാൽ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ N ൻ്റെ യഥാർത്ഥ പ്രയോഗം -ചാനൽ MOSFET-കളും മെച്ചപ്പെടുത്തിയ P-ചാനൽ MOSFET-കളും, അതിനാൽ സാധാരണയായി NMOSFET എന്നറിയപ്പെടുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ PMOSFET സാധാരണയായി പരാമർശിക്കുന്ന NMOSFET യെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ PMOSFET ഈ രണ്ട് തരങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഈ രണ്ട് തരം മെച്ചപ്പെടുത്തിയ MOSFET-കൾക്കായി, NMOSFET-കൾ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത് അവയുടെ പ്രതിരോധശേഷി കുറവും നിർമ്മാണത്തിൻ്റെ എളുപ്പവുമാണ്. അതിനാൽ, NMOSFET-കൾ പൊതുവെ വൈദ്യുതി വിതരണത്തിലും മോട്ടോർ ഡ്രൈവ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലും സ്വിച്ചിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഇനിപ്പറയുന്ന ആമുഖവും NMOSFET- കളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. പരാന്നഭോജി കപ്പാസിറ്റൻസ് മൂന്ന് പിന്നുകൾക്കിടയിൽ നിലനിൽക്കുന്നുമോസ്ഫെറ്റ്, ഇത് ആവശ്യമില്ല, മറിച്ച് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയുടെ പരിമിതികൾ കാരണം. പരാന്നഭോജി കപ്പാസിറ്റൻസിൻ്റെ സാന്നിധ്യം ഒരു ഡ്രൈവർ സർക്യൂട്ട് രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നതിനോ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിനോ അൽപ്പം ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതാക്കുന്നു. ചോർച്ചയ്ക്കും ഉറവിടത്തിനും ഇടയിൽ ഒരു പരാന്നഭോജി ഡയോഡ് ഉണ്ട്. ഇതിനെ ബോഡി ഡയോഡ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, മോട്ടോറുകൾ പോലുള്ള ഇൻഡക്റ്റീവ് ലോഡുകൾ ഡ്രൈവ് ചെയ്യുന്നതിൽ ഇത് പ്രധാനമാണ്. വഴിയിൽ, ബോഡി ഡയോഡ് വ്യക്തിഗത MOSFET-കളിൽ മാത്രമേ ഉള്ളൂ, സാധാരണയായി ഒരു IC ചിപ്പിനുള്ളിൽ ഉണ്ടാകില്ല.

 

  

 

ഇപ്പോൾ ദിമോസ്ഫെറ്റ്ലോ-വോൾട്ടേജ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഡ്രൈവ് ചെയ്യുക, 5V പവർ സപ്ലൈ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഈ സമയം നിങ്ങൾ പരമ്പരാഗത ടോട്ടം പോൾ ഘടന ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ട്രാൻസിസ്റ്റർ കാരണം ഏകദേശം 0.7V വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് ആയിരിക്കും, തൽഫലമായി വോൾട്ടേജിലെ ഗേറ്റിൽ യഥാർത്ഥ ഫൈനൽ ചേർത്തത് മാത്രമായിരിക്കും. 4.3 V. ഈ സമയത്ത്, ചില അപകടസാധ്യതകളുടെ അസ്തിത്വത്തിൽ MOSFET ൻ്റെ 4.5V എന്ന നാമമാത്രമായ ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ് ഞങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു. 3V അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് ലോ-വോൾട്ടേജ് വൈദ്യുതി വിതരണ അവസരങ്ങളുടെ ഉപയോഗത്തിലും ഇതേ പ്രശ്നം സംഭവിക്കുന്നു. ചില നിയന്ത്രണ സർക്യൂട്ടുകളിൽ ഡ്യുവൽ വോൾട്ടേജ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവിടെ ലോജിക് വിഭാഗം ഒരു സാധാരണ 5V അല്ലെങ്കിൽ 3.3V ഡിജിറ്റൽ വോൾട്ടേജ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, പവർ വിഭാഗം 12V അല്ലെങ്കിൽ അതിലും ഉയർന്നത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. രണ്ട് വോൾട്ടേജുകളും ഒരു പൊതു ഗ്രൗണ്ട് ഉപയോഗിച്ച് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് വശത്തുള്ള MOSFET-നെ ഫലപ്രദമായി നിയന്ത്രിക്കാൻ ലോ വോൾട്ടേജ് വശത്തെ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു സർക്യൂട്ട് ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് ഇത് ഒരു ആവശ്യകത നൽകുന്നു, അതേസമയം ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് വശത്തുള്ള MOSFET 1, 2 എന്നിവയിൽ പറഞ്ഞിരിക്കുന്ന അതേ പ്രശ്‌നങ്ങൾ അഭിമുഖീകരിക്കും.

 

മൂന്ന് സാഹചര്യങ്ങളിലും, ടോട്ടം പോൾ ഘടനയ്ക്ക് ഔട്ട്‌പുട്ട് ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റാൻ കഴിയില്ല, കൂടാതെ പല ഓഫ്-ദി-ഷെൽഫ് MOSFET ഡ്രൈവർ IC-കളിലും ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്ന ഘടന ഉൾപ്പെടുന്നില്ല. ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജ് ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യമല്ല, അത് സമയത്തിനോ മറ്റ് ഘടകങ്ങൾക്കനുസരിച്ചോ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. ഈ വ്യതിയാനം PWM സർക്യൂട്ട് MOSFET-ന് നൽകുന്ന ഡ്രൈവ് വോൾട്ടേജ് അസ്ഥിരമാക്കുന്നു. ഉയർന്ന ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജുകളിൽ നിന്ന് MOSFET സുരക്ഷിതമാക്കുന്നതിന്, ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജിൻ്റെ വ്യാപ്തി പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നതിന് പല MOSFET-കളിലും ബിൽറ്റ്-ഇൻ വോൾട്ടേജ് റെഗുലേറ്ററുകൾ ഉണ്ട്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഡ്രൈവ് വോൾട്ടേജ് വോൾട്ടേജ് റെഗുലേറ്ററിനേക്കാൾ കൂടുതൽ നൽകുമ്പോൾ, അത് ഒരേ സമയം ഒരു വലിയ സ്റ്റാറ്റിക് പവർ ഉപഭോഗത്തിന് കാരണമാകും, ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ് കുറയ്ക്കുന്നതിന് നിങ്ങൾ റെസിസ്റ്റർ വോൾട്ടേജ് ഡിവൈഡറിൻ്റെ തത്വം ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ് ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജ്, theമോസ്ഫെറ്റ്നന്നായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ് അപര്യാപ്തമാകുമ്പോൾ ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജ് കുറയുന്നു, ഇത് പൂർണ്ണമായ ചാലകതയേക്കാൾ കുറവായതിനാൽ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം വർദ്ധിക്കുന്നു.

 

ലളിതമായ വിശകലനം നടത്താൻ NMOSFET ഡ്രൈവർ സർക്യൂട്ട് ഇവിടെ താരതമ്യേന സാധാരണമായ സർക്യൂട്ട്: Vl, Vh എന്നിവയാണ് ലോ-എൻഡ്, ഹൈ-എൻഡ് പവർ സപ്ലൈ, രണ്ട് വോൾട്ടേജുകൾ ഒന്നുതന്നെയായിരിക്കാം, എന്നാൽ Vl Vh-ൽ കവിയാൻ പാടില്ല. Q1 ഉം Q2 ഉം ഒരു വിപരീത ടോട്ടം പോൾ ഉണ്ടാക്കുന്നു, ഇത് ഒറ്റപ്പെടൽ തിരിച്ചറിയാനും അതേ സമയം രണ്ട് ഡ്രൈവർ ട്യൂബ് Q3 ഉം Q4 ഉം ഒരേ സമയം ചാലകമാകില്ലെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. R2, R3 എന്നിവ PWM വോൾട്ടേജ് R2 നൽകുന്നു, R3 PWM വോൾട്ടേജ് റഫറൻസ് നൽകുന്നു, ഈ റഫറൻസ് മാറ്റുന്നതിലൂടെ, PWM സിഗ്നൽ തരംഗരൂപത്തിൽ സർക്യൂട്ട് പ്രവർത്തിക്കാൻ നിങ്ങൾക്ക് താരതമ്യേന കുത്തനെയുള്ളതും നേരായതുമായ സ്ഥാനത്തെ അനുവദിക്കാനാകും. ഡ്രൈവ് കറൻ്റ് നൽകാൻ Q3, Q4 എന്നിവ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഓൺ-ടൈം കാരണം, Vh, GND എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട Q3, Q4 എന്നിവ ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ Vce വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് മാത്രമാണ്, ഈ വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് സാധാരണയായി 0.3V അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കൂടുതലാണ്, വളരെ കുറവാണ് 0.7V Vce R5, R6 എന്നിവ ഫീഡ്‌ബാക്ക് റെസിസ്റ്ററുകളാണ്, ഗേറ്റ് R5-നും R6-നും ഉപയോഗിക്കുന്ന ഫീഡ്‌ബാക്ക് റെസിസ്റ്ററുകളാണ് ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ് സാമ്പിൾ ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഫീഡ്‌ബാക്ക് റെസിസ്റ്ററുകൾ, ഇത് Q1, Q2 എന്നിവയുടെ അടിത്തറയിൽ ശക്തമായ നെഗറ്റീവ് ഫീഡ്‌ബാക്ക് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് Q5-ലൂടെ കടന്നുപോകുകയും അങ്ങനെ പരിമിതപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ഗേറ്റ് വോൾട്ടേജ് ഒരു പരിമിത മൂല്യത്തിലേക്ക്. ഈ മൂല്യം R5, R6 എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ക്രമീകരിക്കാം. അവസാനമായി, R1 അടിസ്ഥാന വൈദ്യുതധാരയുടെ പരിമിതി Q3, Q4 എന്നിവ നൽകുന്നു, കൂടാതെ R4 MOSFET-കൾക്ക് ഗേറ്റ് കറൻ്റിൻ്റെ പരിമിതി നൽകുന്നു, ഇത് Q3Q4 ഐസിൻ്റെ പരിമിതിയാണ്. ആവശ്യമെങ്കിൽ ഒരു ആക്സിലറേഷൻ കപ്പാസിറ്റർ R4-ന് മുകളിൽ സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിക്കാവുന്നതാണ്.