1. വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രിത പ്രവർത്തനം
നിലവിലെ നിയന്ത്രിത ഉപകരണങ്ങളായ ബൈപോളാർ ജംഗ്ഷൻ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ (ബിജെടി) പോലെയല്ല, പവർ മോസ്ഫെറ്റുകൾ വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രിതമാണ്. ഈ അടിസ്ഥാന സ്വഭാവം നിരവധി സുപ്രധാന നേട്ടങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു:
- ലളിതമാക്കിയ ഗേറ്റ് ഡ്രൈവ് ആവശ്യകതകൾ
- കൺട്രോൾ സർക്യൂട്ടിൽ കുറഞ്ഞ വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം
- വേഗത്തിലുള്ള സ്വിച്ചിംഗ് കഴിവുകൾ
- ദ്വിതീയ തകർച്ച ആശങ്കകളൊന്നുമില്ല
ചിത്രം 1: BJT-കളെ അപേക്ഷിച്ച് MOSFET-കളുടെ ലളിതമാക്കിയ ഗേറ്റ് ഡ്രൈവ് ആവശ്യകതകൾ
2. സുപ്പീരിയർ സ്വിച്ചിംഗ് പ്രകടനം
ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി സ്വിച്ചിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ പവർ മോസ്ഫെറ്റുകൾ മികവ് പുലർത്തുന്നു, പരമ്പരാഗത ബിജെടികളെ അപേക്ഷിച്ച് നിരവധി നേട്ടങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു:
ചിത്രം 2: MOSFET-ഉം BJT-യും തമ്മിലുള്ള വേഗത താരതമ്യം
പരാമീറ്റർ | പവർ MOSFET | ബി.ജെ.ടി |
---|---|---|
സ്വിച്ചിംഗ് സ്പീഡ് | വളരെ വേഗം (എൻഎസ് ശ്രേണി) | മിതമായ (μs ശ്രേണി) |
മാറുന്ന നഷ്ടങ്ങൾ | താഴ്ന്നത് | ഉയർന്നത് |
പരമാവധി സ്വിച്ചിംഗ് ഫ്രീക്വൻസി | >1 MHz | ~100 kHz |
3. താപ സ്വഭാവഗുണങ്ങൾ
പവർ മോസ്ഫെറ്റുകൾ അവയുടെ വിശ്വാസ്യതയ്ക്കും പ്രകടനത്തിനും സംഭാവന ചെയ്യുന്ന ഉയർന്ന താപ സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു:
ചിത്രം 3: MOSFET-കളിലെ RDS(ഓൺ) താപനില ഗുണകം
- പോസിറ്റീവ് താപനില ഗുണകം താപ റൺവേയെ തടയുന്നു
- സമാന്തര പ്രവർത്തനത്തിൽ മികച്ച കറൻ്റ് പങ്കിടൽ
- ഉയർന്ന താപ സ്ഥിരത
- വിശാലമായ സുരക്ഷിത പ്രവർത്തന മേഖല (SOA)
4. കുറഞ്ഞ സംസ്ഥാന പ്രതിരോധം
ആധുനിക പവർ MOSFET-കൾ വളരെ കുറഞ്ഞ ഓൺ-സ്റ്റേറ്റ് പ്രതിരോധം (RDS(on)) കൈവരിക്കുന്നു, ഇത് നിരവധി നേട്ടങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്നു:
ചിത്രം 4: MOSFET RDS-ലെ ചരിത്രപരമായ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ(ഓൺ)
5. സമാന്തര ശേഷി
ഉയർന്ന വൈദ്യുതധാരകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനായി പവർ മോസ്ഫെറ്റുകളെ സമാന്തരമായി എളുപ്പത്തിൽ ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും, അവയുടെ പോസിറ്റീവ് താപനില ഗുണകത്തിന് നന്ദി:
ചിത്രം 5: സമാന്തരമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള MOSFET-കളിലെ നിലവിലെ പങ്കിടൽ
6. പരുഷതയും വിശ്വാസ്യതയും
പവർ മോസ്ഫെറ്റുകൾ മികച്ച പരുക്കനും വിശ്വാസ്യതയും വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു:
- ദ്വിതീയ തകർച്ച പ്രതിഭാസമില്ല
- റിവേഴ്സ് വോൾട്ടേജ് സംരക്ഷണത്തിനായി അന്തർലീനമായ ബോഡി ഡയോഡ്
- മികച്ച ഹിമപാത ശേഷി
- ഉയർന്ന dV/dt ശേഷി
ചിത്രം 6: MOSFET ഉം BJT ഉം തമ്മിലുള്ള സേഫ് ഓപ്പറേറ്റിംഗ് ഏരിയ (SOA) താരതമ്യം
7. ചെലവ്-ഫലപ്രാപ്തി
വ്യക്തിഗത പവർ MOSFET-കൾക്ക് BJT-കളെ അപേക്ഷിച്ച് ഉയർന്ന പ്രാരംഭ ചെലവ് ഉണ്ടായിരിക്കുമെങ്കിലും, അവയുടെ മൊത്തത്തിലുള്ള സിസ്റ്റം-ലെവൽ ആനുകൂല്യങ്ങൾ പലപ്പോഴും ചെലവ് ലാഭിക്കുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു:
- ലളിതമായ ഡ്രൈവ് സർക്യൂട്ടുകൾ ഘടകങ്ങളുടെ എണ്ണം കുറയ്ക്കുന്നു
- ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത തണുപ്പിക്കൽ ആവശ്യകതകൾ കുറയ്ക്കുന്നു
- ഉയർന്ന വിശ്വാസ്യത അറ്റകുറ്റപ്പണി ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നു
- ചെറിയ വലിപ്പം ഒതുക്കമുള്ള ഡിസൈനുകൾ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു
8. ഭാവി പ്രവണതകളും മെച്ചപ്പെടുത്തലുകളും
പവർ മോസ്ഫെറ്റുകളുടെ ഗുണങ്ങൾ സാങ്കേതിക പുരോഗതികൾക്കൊപ്പം മെച്ചപ്പെടുന്നു:
ചിത്രം 7: MOSFET സാങ്കേതികവിദ്യയിലെ പരിണാമവും ഭാവി പ്രവണതകളും