छोटे वोल्टेज MOSFETs का सही चयन कैसे करें

छोटे वोल्टेज MOSFET चयन का एक बहुत ही महत्वपूर्ण हिस्सा हैMOSFETचयन अच्छा नहीं होने से पूरे सर्किट की दक्षता और लागत प्रभावित हो सकती है, बल्कि इंजीनियरों के लिए भी बहुत परेशानी होगी कि MOSFET का सही चयन कैसे करें?

एन-चैनल या पी-चैनल चुनना किसी डिज़ाइन के लिए सही डिवाइस का चयन करने में पहला कदम यह तय करना है कि एन-चैनल या पी-चैनल एमओएसएफईटी का उपयोग करना है या नहीं। एक विशिष्ट पावर एप्लिकेशन में, एमओएसएफईटी एक कम-वोल्टेज साइड स्विच का गठन करता है जब MOSFET को ग्राउंड किया गया है और लोड ट्रंक वोल्टेज से जुड़ा है। कम वोल्टेज साइड स्विच में, डिवाइस को बंद करने या चालू करने के लिए आवश्यक वोल्टेज पर विचार करने के कारण एन-चैनल एमओएसएफईटी का उपयोग किया जाना चाहिए।

जब MOSFET बस से जुड़ा होता है और लोड ग्राउंडेड होता है, तो हाई वोल्टेज साइड स्विच का उपयोग किया जाता है। पी-चैनल एमओएसएफईटी का उपयोग आमतौर पर इस टोपोलॉजी में वोल्टेज ड्राइव विचारों के लिए किया जाता है। वर्तमान रेटिंग निर्धारित करें. MOSFET की वर्तमान रेटिंग का चयन करें। सर्किट संरचना के आधार पर, यह करंट रेटिंग अधिकतम करंट होनी चाहिए जिसे लोड सभी परिस्थितियों में झेल सके।

वोल्टेज के मामले के समान, डिजाइनर को यह सुनिश्चित करना होगा कि चयनितMOSFETइस वर्तमान रेटिंग का सामना कर सकता है, तब भी जब सिस्टम स्पाइक धाराएं उत्पन्न कर रहा हो। विचार करने योग्य दो मौजूदा मामले निरंतर मोड और पल्स स्पाइक्स हैं। निरंतर संचालन मोड में, MOSFET स्थिर स्थिति में होता है, जब करंट डिवाइस से लगातार गुजरता है।

पल्स स्पाइक्स तब होते हैं जब डिवाइस के माध्यम से बड़े उछाल (या करंट के स्पाइक्स) प्रवाहित होते हैं। एक बार इन परिस्थितियों में अधिकतम धारा निर्धारित हो जाने के बाद, यह सीधे तौर पर एक ऐसे उपकरण का चयन करने की बात है जो इस अधिकतम धारा का सामना कर सके। थर्मल आवश्यकताओं का निर्धारण MOSFET का चयन करने के लिए सिस्टम की थर्मल आवश्यकताओं की गणना की भी आवश्यकता होती है। डिज़ाइनर को दो अलग-अलग परिदृश्यों पर विचार करना चाहिए, सबसे खराब स्थिति और सच्चा मामला। यह अनुशंसा की जाती है कि सबसे खराब स्थिति वाली गणना का उपयोग किया जाए क्योंकि यह सुरक्षा का एक बड़ा मार्जिन प्रदान करता है और यह सुनिश्चित करता है कि सिस्टम विफल नहीं होगा। MOSFET डेटा शीट पर जागरूक होने के लिए कुछ माप भी हैं; जैसे कि पैकेज डिवाइस के सेमीकंडक्टर जंक्शन और पर्यावरण के बीच थर्मल प्रतिरोध और अधिकतम जंक्शन तापमान। स्विचिंग प्रदर्शन पर निर्णय लेना, MOSFET के चयन में अंतिम चरण स्विचिंग प्रदर्शन पर निर्णय लेना हैMOSFET.

ऐसे कई पैरामीटर हैं जो स्विचिंग प्रदर्शन को प्रभावित करते हैं, लेकिन सबसे महत्वपूर्ण हैं गेट/ड्रेन, गेट/सोर्स और ड्रेन/सोर्स कैपेसिटेंस। ये कैपेसिटेंस डिवाइस में स्विचिंग हानियां पैदा करते हैं क्योंकि उन्हें प्रत्येक स्विचिंग के दौरान चार्ज करना पड़ता है। इसलिए MOSFET की स्विचिंग गति कम हो जाती है और डिवाइस की दक्षता कम हो जाती है। स्विचिंग के दौरान कुल डिवाइस नुकसान की गणना करने के लिए, डिजाइनर को टर्न-ऑन लॉस (ईऑन) और टर्न-ऑफ लॉस की गणना करनी चाहिए।

जब वीजीएस का मान छोटा होता है, तो इलेक्ट्रॉनों को अवशोषित करने की क्षमता मजबूत नहीं होती है, रिसाव - स्रोत के बीच अभी भी कोई प्रवाहकीय चैनल मौजूद नहीं होता है, वीजीएस बढ़ता है, इलेक्ट्रॉनों की पी सब्सट्रेट बाहरी सतह परत में अवशोषित हो जाती है, जब वीजीएस पहुंचता है निश्चित मूल्य, पी सब्सट्रेट उपस्थिति के पास गेट में ये इलेक्ट्रॉन एन-प्रकार की एक पतली परत का गठन करते हैं, और दो एन + ज़ोन से जुड़े होने पर जब वीजीएस एक निश्चित मूल्य तक पहुंचता है, तो पी सब्सट्रेट उपस्थिति के पास गेट में ये इलेक्ट्रॉन एक का गठन करेंगे एन-प्रकार की पतली परत, और दो एन + क्षेत्र से जुड़ा हुआ है, नाली में - स्रोत एन-प्रकार प्रवाहकीय चैनल का गठन करता है, इसका प्रवाहकीय प्रकार और पी सब्सट्रेट के विपरीत, एंटी-प्रकार परत का गठन करता है। वीजीएस बड़ा है, अर्धचालक उपस्थिति की भूमिका मजबूत विद्युत क्षेत्र, पी सब्सट्रेट के बाहरी हिस्से में इलेक्ट्रॉनों का अवशोषण, प्रवाहकीय चैनल जितना अधिक मोटा होगा, चैनल प्रतिरोध उतना ही कम होगा। अर्थात्, वीजीएस <वीटी में एन-चैनल एमओएसएफईटी, एक प्रवाहकीय चैनल का गठन नहीं कर सकता है, ट्यूब कटऑफ स्थिति में है। जब तक वीजीएस ≥ वीटी, केवल जब चैनल संरचना। चैनल के गठन के बाद, ड्रेन-स्रोत के बीच एक फॉरवर्ड वोल्टेज वीडीएस जोड़कर एक ड्रेन करंट उत्पन्न होता है।

लेकिन वीजीएस में वृद्धि जारी है, मान लीजिए IRFPS40N60KVgs = 100V जब Vds = 0 और Vds = 400V, दो स्थितियाँ, ट्यूब फ़ंक्शन क्या प्रभाव लाती है, अगर जला दिया जाए, तो प्रक्रिया का कारण और आंतरिक तंत्र यह है कि Vgs में वृद्धि कैसे कम होगी आरडीएस (चालू) स्विचिंग नुकसान को कम करता है, लेकिन साथ ही क्यूजी को भी बढ़ाएगा, जिससे टर्न-ऑन नुकसान बड़ा हो जाएगा, जिससे एमओएसएफईटी जीएस वोल्टेज की दक्षता प्रभावित होगी। वीजीजी से सीजीएस चार्जिंग और वृद्धि, रखरखाव वोल्टेज वीटीएच पर पहुंची, एमओएसएफईटी प्रवाहकीय शुरू हुई; एमओएसएफईटी डीएस वर्तमान वृद्धि, डीएस कैपेसिटेंस और डिस्चार्ज के निर्वहन के कारण अंतराल में मिलियर कैपेसिटेंस, जीएस कैपेसिटेंस चार्जिंग पर ज्यादा प्रभाव नहीं पड़ता है; Qg = Cgs * Vgs, लेकिन चार्ज बढ़ता रहेगा।

MOSFET का DS वोल्टेज Vgs के समान वोल्टेज तक गिर जाता है, मिलियर कैपेसिटेंस बहुत बढ़ जाता है, बाहरी ड्राइव वोल्टेज मिलियर कैपेसिटेंस को चार्ज करना बंद कर देता है, जीएस कैपेसिटेंस का वोल्टेज अपरिवर्तित रहता है, मिलियर कैपेसिटेंस पर वोल्टेज बढ़ जाता है, जबकि वोल्टेज डीएस कैपेसिटेंस पर कमी जारी है; MOSFET का DS वोल्टेज संतृप्त चालन पर वोल्टेज तक कम हो जाता है, मिलियर कैपेसिटेंस छोटा हो जाता है MOSFET का DS वोल्टेज संतृप्त चालन पर वोल्टेज तक गिर जाता है, मिलियर कैपेसिटेंस छोटा हो जाता है और बाहरी ड्राइव द्वारा जीएस कैपेसिटेंस के साथ चार्ज किया जाता है वोल्टेज, और जीएस कैपेसिटेंस पर वोल्टेज बढ़ जाता है; वोल्टेज माप चैनल घरेलू 3D01, 4D01 और निसान की 3SK श्रृंखला हैं।

जी-पोल (गेट) निर्धारण: मल्टीमीटर के डायोड गियर का उपयोग करें। यदि सकारात्मक और नकारात्मक वोल्टेज ड्रॉप के बीच एक पैर और अन्य दो पैर 2V से अधिक हैं, यानी, डिस्प्ले "1", यह पैर गेट जी है। और फिर शेष दो पैरों को मापने के लिए पेन का आदान-प्रदान करें, उस समय वोल्टेज ड्रॉप छोटा होता है, काला पेन डी-पोल (नाली) से जुड़ा होता है, लाल पेन एस-पोल (स्रोत) से जुड़ा होता है।