बड़े पैकेज MOSFET ड्राइवर सर्किट

सबसे पहले, MOSFET प्रकार और संरचना, MOSFET एक FET है (दूसरा JFET है), इसे संवर्धित या कमी प्रकार, P-चैनल या N-चैनल में कुल चार प्रकारों में निर्मित किया जा सकता है, लेकिन केवल संवर्धित N का वास्तविक अनुप्रयोग -चैनल MOSFETs और उन्नत P-चैनल MOSFETs, जिन्हें आमतौर पर NMOSFET के रूप में जाना जाता है, या PMOSFET आमतौर पर उल्लिखित NMOSFET को संदर्भित करता है, या PMOSFET इन दो प्रकारों को संदर्भित करता है। इन दो प्रकार के उन्नत MOSFETs के लिए, NMOSFETs का उपयोग आमतौर पर उनके कम प्रतिरोध और निर्माण में आसानी के कारण किया जाता है। इसलिए, NMOSFETs का उपयोग आम तौर पर बिजली आपूर्ति और मोटर ड्राइव अनुप्रयोगों को स्विच करने में किया जाता है, और निम्नलिखित परिचय भी NMOSFETs पर केंद्रित है। के तीन पिनों के बीच परजीवी समाई मौजूद होती हैMOSFET, जिसकी आवश्यकता नहीं है, बल्कि विनिर्माण प्रक्रिया की सीमाओं के कारण। परजीवी समाई की उपस्थिति से ड्राइवर सर्किट को डिज़ाइन करना या चयन करना थोड़ा मुश्किल हो जाता है। नाली और स्रोत के बीच एक परजीवी डायोड है। इसे बॉडी डायोड कहा जाता है और मोटर जैसे आगमनात्मक भार को चलाने में यह महत्वपूर्ण है। वैसे, बॉडी डायोड केवल व्यक्तिगत MOSFETs में मौजूद होता है और आमतौर पर IC चिप के अंदर मौजूद नहीं होता है।

अबMOSFETकम-वोल्टेज अनुप्रयोगों को चलाएं, जब 5V बिजली की आपूर्ति का उपयोग किया जाता है, इस बार यदि आप पारंपरिक टोटेम पोल संरचना का उपयोग करते हैं, तो ट्रांजिस्टर के कारण लगभग 0.7V वोल्टेज ड्रॉप होता है, जिसके परिणामस्वरूप वोल्टेज पर गेट में वास्तविक अंतिम जोड़ा जाता है। 4.3 V. इस समय, हम कुछ जोखिमों के अस्तित्व पर MOSFET के 4.5V के नाममात्र गेट वोल्टेज को चुनते हैं। यही समस्या 3V या अन्य कम-वोल्टेज बिजली आपूर्ति अवसरों के उपयोग में भी होती है। दोहरे वोल्टेज का उपयोग कुछ नियंत्रण सर्किटों में किया जाता है जहां तर्क अनुभाग एक विशिष्ट 5V या 3.3V डिजिटल वोल्टेज का उपयोग करता है और पावर अनुभाग 12V या उससे भी अधिक का उपयोग करता है। दो वोल्टेज एक सामान्य जमीन का उपयोग करके जुड़े हुए हैं। यह एक सर्किट का उपयोग करने की आवश्यकता रखता है जो कम वोल्टेज पक्ष को उच्च वोल्टेज पक्ष पर MOSFET को प्रभावी ढंग से नियंत्रित करने की अनुमति देता है, जबकि उच्च वोल्टेज पक्ष पर MOSFET को 1 और 2 में उल्लिखित समान समस्याओं का सामना करना पड़ेगा।

तीनों मामलों में, टोटेम पोल संरचना आउटपुट आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकती है, और कई ऑफ-द-शेल्फ एमओएसएफईटी ड्राइवर आईसी में गेट वोल्टेज सीमित संरचना शामिल नहीं लगती है। इनपुट वोल्टेज कोई निश्चित मान नहीं है, यह समय या अन्य कारकों के साथ बदलता रहता है। इस भिन्नता के कारण PWM सर्किट द्वारा MOSFET को प्रदान किया गया ड्राइव वोल्टेज अस्थिर हो जाता है। MOSFET को उच्च गेट वोल्टेज से सुरक्षित बनाने के लिए, कई MOSFETs में गेट वोल्टेज के आयाम को जबरदस्ती सीमित करने के लिए अंतर्निहित वोल्टेज नियामक होते हैं। इस मामले में, जब ड्राइव वोल्टेज वोल्टेज नियामक से अधिक प्रदान किया जाता है, तो यह एक ही समय में एक बड़ी स्थैतिक बिजली की खपत का कारण बनेगा, यदि आप गेट वोल्टेज को कम करने के लिए प्रतिरोधी वोल्टेज विभक्त के सिद्धांत का उपयोग करते हैं, तो अपेक्षाकृत उच्च होगा इनपुट वोल्टेज,MOSFETअच्छी तरह से काम करता है, जबकि गेट वोल्टेज अपर्याप्त होने पर इनपुट वोल्टेज कम हो जाता है, जिससे पूर्ण संचालन से कम होता है, जिससे बिजली की खपत बढ़ जाती है।

सरल विश्लेषण करने के लिए केवल NMOSFET ड्राइवर सर्किट के लिए यहां अपेक्षाकृत सामान्य सर्किट: वीएल और वीएच निम्न-अंत और उच्च-अंत बिजली आपूर्ति हैं, दो वोल्टेज समान हो सकते हैं, लेकिन वीएल वीएच से अधिक नहीं होना चाहिए। Q1 और Q2 एक उल्टे टोटेम पोल का निर्माण करते हैं, जिसका उपयोग अलगाव का एहसास करने के लिए किया जाता है, और साथ ही यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि दो ड्राइवर ट्यूब Q3 और Q4 एक ही समय में चालन नहीं करेंगे। R2 और R3 एक PWM वोल्टेज प्रदान करते हैं R2 और R3 PWM वोल्टेज संदर्भ प्रदान करते हैं, इस संदर्भ को बदलकर, आप सर्किट को PWM सिग्नल तरंग में अपेक्षाकृत खड़ी और सीधी स्थिति में काम करने दे सकते हैं। Q3 और Q4 का उपयोग ड्राइव करंट प्रदान करने के लिए किया जाता है, ऑन-टाइम के कारण, Vh और GND के सापेक्ष Q3 और Q4 केवल न्यूनतम Vce वोल्टेज ड्रॉप होते हैं, यह वोल्टेज ड्रॉप आमतौर पर केवल 0.3V या उससे भी कम होता है, बहुत कम 0.7V से अधिक Vce R5 और R6 फीडबैक रेसिस्टर्स हैं, जिनका उपयोग गेट R5 और R6 के लिए किया जाता है, वे फीडबैक रेसिस्टर्स हैं जिनका उपयोग गेट वोल्टेज का नमूना लेने के लिए किया जाता है, जिसे फिर आधारों पर एक मजबूत नकारात्मक फीडबैक उत्पन्न करने के लिए Q5 के माध्यम से पारित किया जाता है। Q1 और Q2, इस प्रकार गेट वोल्टेज को एक सीमित मान तक सीमित कर देते हैं। इस मान को R5 और R6 द्वारा समायोजित किया जा सकता है। अंत में, R1 Q3 और Q4 को बेस करंट की सीमा प्रदान करता है, और R4 MOSFETs को गेट करंट की सीमा प्रदान करता है, जो Q3Q4 की बर्फ की सीमा है। यदि आवश्यक हो तो एक त्वरण संधारित्र को R4 के ऊपर समानांतर में जोड़ा जा सकता है।