MOSFET-കൾക്കുള്ള ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്?

MOSFET-കൾ അനലോഗ്, ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടുകളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു, അവ നമ്മുടെ ജീവിതവുമായി അടുത്ത ബന്ധമുള്ളവയാണ്. MOSFET-കളുടെ ഗുണങ്ങൾ ഇവയാണ്: ഡ്രൈവ് സർക്യൂട്ട് താരതമ്യേന ലളിതമാണ്. MOSFET-കൾക്ക് BJT-കളേക്കാൾ വളരെ കുറച്ച് ഡ്രൈവ് കറൻ്റ് മാത്രമേ ആവശ്യമുള്ളൂ, സാധാരണയായി CMOS അല്ലെങ്കിൽ ഓപ്പൺ കളക്ടർ വഴി നേരിട്ട് ഡ്രൈവ് ചെയ്യാം. TTL ഡ്രൈവർ സർക്യൂട്ടുകൾ. രണ്ടാമതായി, ചാർജ് സ്റ്റോറേജ് ഇഫക്റ്റ് ഇല്ലാത്തതിനാൽ MOSFET-കൾ വേഗത്തിൽ മാറുകയും ഉയർന്ന വേഗതയിൽ പ്രവർത്തിക്കുകയും ചെയ്യും. കൂടാതെ, MOSFET-കൾക്ക് ഒരു ദ്വിതീയ തകർച്ച പരാജയ സംവിധാനം ഇല്ല. ഉയർന്ന ഊഷ്മാവ്, പലപ്പോഴും ശക്തമായ സഹിഷ്ണുത, താപ തകർച്ചയുടെ സാധ്യത കുറയുന്നു, മാത്രമല്ല മെച്ചപ്പെട്ട പ്രകടനം നൽകുന്നതിന് വിശാലമായ താപനില പരിധിയിലും. MOSFET കൾ ധാരാളം ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ, ഉപഭോക്തൃ ഇലക്ട്രോണിക്സ്, വ്യാവസായിക ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ, ഇലക്ട്രോ മെക്കാനിക്കൽ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഉപകരണങ്ങൾ, സ്മാർട്ട് ഫോണുകൾ, മറ്റ് പോർട്ടബിൾ ഡിജിറ്റൽ ഇലക്ട്രോണിക് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ എന്നിവ എല്ലായിടത്തും കാണാം.

 

MOSFET ആപ്ലിക്കേഷൻ കേസ് വിശകലനം

1, വൈദ്യുതി വിതരണ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ സ്വിച്ചുചെയ്യുന്നു

നിർവ്വചനം അനുസരിച്ച്, ഈ ആപ്ലിക്കേഷന് ആനുകാലികമായി നടത്താനും ഷട്ട്ഡൗൺ ചെയ്യാനും MOSFET-കൾ ആവശ്യമാണ്. അതേസമയം, വൈദ്യുതി വിതരണം മാറുന്നതിന് ഡസൻ കണക്കിന് ടോപ്പോളജികൾ ഉപയോഗിക്കാം, അടിസ്ഥാന ബക്ക് കൺവെർട്ടറിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന DC-DC പവർ സപ്ലൈ സ്വിച്ചിംഗ് ഫംഗ്‌ഷൻ നിർവഹിക്കുന്നതിന് രണ്ട് MOSFET-കളെ ആശ്രയിക്കുന്നു, ഇവ സംഭരിക്കാൻ ഇൻഡക്‌ടറിൽ മാറിമാറി മാറുന്നു. ഊർജ്ജം, തുടർന്ന് ലോഡിലേക്ക് ഊർജ്ജം തുറക്കുക. നിലവിൽ, ഡിസൈനർമാർ പലപ്പോഴും നൂറുകണക്കിന് kHz ലും 1MHz ന് മുകളിലും ഉള്ള ആവൃത്തികൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നു, കാരണം ഉയർന്ന ആവൃത്തി, കാന്തിക ഘടകങ്ങൾ ചെറുതും ഭാരം കുറഞ്ഞതുമാണ്. പവർ സപ്ലൈസ് മാറുന്നതിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട രണ്ടാമത്തെ MOSFET പാരാമീറ്ററുകളിൽ ഔട്ട്‌പുട്ട് കപ്പാസിറ്റൻസ്, ത്രെഷോൾഡ് വോൾട്ടേജ്, ഗേറ്റ് ഇംപെഡൻസ്, അവലാഞ്ച് എനർജി എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.

 

2, മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ

മോട്ടോർ കൺട്രോൾ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ വൈദ്യുതിയുടെ മറ്റൊരു ആപ്ലിക്കേഷൻ ഏരിയയാണ്MOSFET-കൾ. സാധാരണ ഹാഫ്-ബ്രിഡ്ജ് കൺട്രോൾ സർക്യൂട്ടുകൾ രണ്ട് MOSFET-കൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു (ഫുൾ-ബ്രിഡ്ജ് നാല് ഉപയോഗിക്കുന്നു), എന്നാൽ രണ്ട് MOSFET-കൾ ഓഫ് ടൈം (ഡെഡ് ടൈം) തുല്യമാണ്. ഈ ആപ്ലിക്കേഷന്, റിവേഴ്സ് റിക്കവറി സമയം (trr) വളരെ പ്രധാനമാണ്. ഒരു ഇൻഡക്റ്റീവ് ലോഡ് (ഒരു മോട്ടോർ വൈൻഡിംഗ് പോലുള്ളവ) നിയന്ത്രിക്കുമ്പോൾ, കൺട്രോൾ സർക്യൂട്ട് ബ്രിഡ്ജ് സർക്യൂട്ടിലെ MOSFET-നെ ഓഫ് സ്റ്റേറ്റിലേക്ക് മാറ്റുന്നു, ഈ സമയത്ത് ബ്രിഡ്ജ് സർക്യൂട്ടിലെ മറ്റൊരു സ്വിച്ച് MOSFET-ലെ ബോഡി ഡയോഡിലൂടെയുള്ള വൈദ്യുതധാരയെ താൽക്കാലികമായി മാറ്റുന്നു. അങ്ങനെ, കറൻ്റ് വീണ്ടും പ്രചരിക്കുകയും മോട്ടോർ പവർ ചെയ്യുന്നത് തുടരുകയും ചെയ്യുന്നു. ആദ്യത്തെ MOSFET വീണ്ടും നടത്തുമ്പോൾ, മറ്റ് MOSFET ഡയോഡിൽ സംഭരിച്ചിരിക്കുന്ന ചാർജ് നീക്കം ചെയ്യുകയും ആദ്യത്തെ MOSFET വഴി ഡിസ്ചാർജ് ചെയ്യുകയും വേണം. ഇതൊരു ഊർജ്ജ നഷ്ടമാണ്, അതിനാൽ trr ചെറുതാകുമ്പോൾ നഷ്ടം കുറയും.

 

3, ഓട്ടോമോട്ടീവ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ

ഓട്ടോമോട്ടീവ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ പവർ മോസ്ഫെറ്റുകളുടെ ഉപയോഗം കഴിഞ്ഞ 20 വർഷമായി അതിവേഗം വളർന്നു. ശക്തിമോസ്ഫെറ്റ്സാധാരണ ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഇലക്‌ട്രോണിക് സംവിധാനങ്ങൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ക്ഷണികമായ ഹൈ-വോൾട്ടേജ് പ്രതിഭാസങ്ങളായ ലോഡ് ഷെഡ്ഡിംഗ്, സിസ്റ്റം എനർജിയിലെ പെട്ടെന്നുള്ള മാറ്റങ്ങൾ എന്നിവയെ ചെറുക്കാൻ കഴിയുന്നതിനാലാണ് തിരഞ്ഞെടുത്തത്, കൂടാതെ അതിൻ്റെ പാക്കേജ് ലളിതമാണ്, പ്രധാനമായും TO220, TO247 പാക്കേജുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അതേ സമയം, പവർ വിൻഡോകൾ, ഫ്യൂവൽ ഇഞ്ചക്ഷൻ, ഇടയ്ക്കിടെയുള്ള വൈപ്പറുകൾ, ക്രൂയിസ് കൺട്രോൾ തുടങ്ങിയ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ക്രമേണ മിക്ക ഓട്ടോമൊബൈലുകളിലും സ്റ്റാൻഡേർഡ് ആയി മാറുന്നു, ഡിസൈനിൽ സമാനമായ പവർ ഉപകരണങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. ഈ കാലയളവിൽ, മോട്ടോറുകൾ, സോളിനോയിഡുകൾ, ഫ്യൂവൽ ഇൻജക്ടറുകൾ എന്നിവ കൂടുതൽ പ്രചാരത്തിലായതിനാൽ ഓട്ടോമോട്ടീവ് പവർ മോസ്ഫെറ്റുകൾ പരിണമിച്ചു.

 

ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഉപകരണങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന MOSFET-കൾ വോൾട്ടേജുകൾ, വൈദ്യുതധാരകൾ, ഓൺ-റെസിസ്റ്റൻസ് എന്നിവയുടെ വിശാലമായ ശ്രേണി ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ ഉപകരണങ്ങൾ 30V, 40V ബ്രേക്ക്‌ഡൗൺ വോൾട്ടേജ് മോഡലുകൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ബ്രിഡ്ജ് കോൺഫിഗറേഷനുകൾ, പെട്ടെന്നുള്ള ലോഡ് അൺലോഡിംഗും സർജ് സ്റ്റാർട്ടിംഗ് അവസ്ഥകളും നിയന്ത്രിക്കേണ്ട ലോഡുകൾ ഓടിക്കാൻ 60V ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, വ്യവസായ നിലവാരം 42V ബാറ്ററി സിസ്റ്റങ്ങളിലേക്ക് മാറ്റുമ്പോൾ 75V സാങ്കേതികവിദ്യ ആവശ്യമാണ്. ഉയർന്ന ഓക്സിലറി വോൾട്ടേജ് ഉപകരണങ്ങൾക്ക് 100V മുതൽ 150V വരെ മോഡലുകളുടെ ഉപയോഗം ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ 400V-ന് മുകളിലുള്ള MOSFET ഉപകരണങ്ങൾ ഉയർന്ന തീവ്രത ഡിസ്ചാർജ് (HID) ഹെഡ്‌ലാമ്പുകൾക്കായി എഞ്ചിൻ ഡ്രൈവർ യൂണിറ്റുകളിലും കൺട്രോൾ സർക്യൂട്ടുകളിലും ഉപയോഗിക്കുന്നു.

 

ഓട്ടോമോട്ടീവ് MOSFET ഡ്രൈവ് വൈദ്യുതധാരകൾ 2A മുതൽ 100A-യിൽ കൂടുതലാണ്, 2mΩ മുതൽ 100mΩ വരെയാണ് ഓൺ-റെസിസ്റ്റൻസ്. മോട്ടോറുകൾ, വാൽവുകൾ, വിളക്കുകൾ, തപീകരണ ഘടകങ്ങൾ, കപ്പാസിറ്റീവ് പീസോ ഇലക്ട്രിക് അസംബ്ലികൾ, DC/DC പവർ സപ്ലൈസ് എന്നിവ MOSFET ലോഡുകളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. സ്വിച്ചിംഗ് ഫ്രീക്വൻസികൾ സാധാരണയായി 10kHz മുതൽ 100kHz വരെയാണ്, 20kHz-ന് മുകളിലുള്ള ആവൃത്തികൾ മാറുന്നതിന് മോട്ടോർ നിയന്ത്രണം അനുയോജ്യമല്ലെന്ന മുന്നറിയിപ്പ്. മറ്റ് പ്രധാന ആവശ്യകതകൾ UIS പ്രകടനം, ജംഗ്ഷൻ താപനില പരിധിയിലെ പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾ (-40 ഡിഗ്രി മുതൽ 175 ഡിഗ്രി വരെ, ചിലപ്പോൾ 200 ഡിഗ്രി വരെ), കാറിൻ്റെ ജീവിതത്തിനപ്പുറം ഉയർന്ന വിശ്വാസ്യത എന്നിവയാണ്.

 

4, എൽഇഡി ലാമ്പുകളും ലാൻ്റണുകളും ഡ്രൈവർ

എൽഇഡി വിളക്കുകളുടെയും വിളക്കുകളുടെയും രൂപകൽപ്പനയിൽ പലപ്പോഴും മോസ്ഫെറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, എൽഇഡി സ്ഥിരമായ കറൻ്റ് ഡ്രൈവറിന്, സാധാരണയായി എൻഎംഒഎസ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. പവർ മോസ്ഫെറ്റും ബൈപോളാർ ട്രാൻസിസ്റ്ററും സാധാരണയായി വ്യത്യസ്തമാണ്. അതിൻ്റെ ഗേറ്റ് കപ്പാസിറ്റൻസ് താരതമ്യേന വലുതാണ്. ചാലകത്തിന് മുമ്പ് കപ്പാസിറ്റർ ചാർജ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. കപ്പാസിറ്റർ വോൾട്ടേജ് ത്രെഷോൾഡ് വോൾട്ടേജ് കവിയുമ്പോൾ, MOSFET നടത്താൻ തുടങ്ങുന്നു. അതിനാൽ, തത്തുല്യ ഗേറ്റ് കപ്പാസിറ്റൻസ് (സിഇഐ) ചാർജ് ചെയ്യുന്നത് സിസ്റ്റത്തിന് ആവശ്യമായ സമയത്തിനുള്ളിൽ പൂർത്തിയാകുമെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ ഗേറ്റ് ഡ്രൈവറുടെ ലോഡ് കപ്പാസിറ്റി ആവശ്യത്തിന് വലുതായിരിക്കണമെന്ന് ഡിസൈൻ സമയത്ത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്.

 

MOSFET-ൻ്റെ സ്വിച്ചിംഗ് വേഗത ഇൻപുട്ട് കപ്പാസിറ്റൻസിൻ്റെ ചാർജ്ജിംഗ്, ഡിസ്ചാർജ് എന്നിവയെ വളരെയധികം ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉപയോക്താവിന് സിനിൻ്റെ മൂല്യം കുറയ്ക്കാൻ കഴിയില്ലെങ്കിലും, ഗേറ്റ് ഡ്രൈവ് ലൂപ്പ് സിഗ്നൽ ഉറവിടത്തിൻ്റെ ആന്തരിക പ്രതിരോധത്തിൻ്റെ മൂല്യം കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും, അങ്ങനെ ഗേറ്റ് ലൂപ്പ് ചാർജിംഗും ഡിസ്ചാർജ് സമയ സ്ഥിരതകളും കുറയ്ക്കുന്നു, സ്വിച്ചിംഗ് വേഗത വേഗത്തിലാക്കാൻ, പൊതു ഐസി ഡ്രൈവ് ശേഷി. പ്രധാനമായും ഇവിടെ പ്രതിഫലിക്കുന്നു, തിരഞ്ഞെടുക്കൽ എന്ന് ഞങ്ങൾ പറയുന്നുമോസ്ഫെറ്റ്ബാഹ്യ MOSFET ഡ്രൈവ് കോൺസ്റ്റൻ്റ്-കറൻ്റ് ഐസികളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അന്തർനിർമ്മിത MOSFET IC-കൾ പരിഗണിക്കേണ്ടതില്ല. പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, 1A-യിൽ കൂടുതലുള്ള വൈദ്യുതധാരകൾക്ക് ബാഹ്യ MOSFET പരിഗണിക്കും. വലുതും കൂടുതൽ വഴക്കമുള്ളതുമായ എൽഇഡി പവർ കപ്പാബിലിറ്റി ലഭിക്കുന്നതിന്, ഐസി തിരഞ്ഞെടുക്കാനുള്ള ഏക മാർഗം ബാഹ്യ മോസ്‌ഫെറ്റ് ആണ്, കൂടാതെ മോസ്‌ഫെറ്റ് ഇൻപുട്ട് കപ്പാസിറ്റൻസാണ് പ്രധാന പാരാമീറ്റർ.