क्या आप MOSFET ड्राइवर सर्किट जानते हैं？

MOSFET ड्राइवर सर्किट पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और सर्किट डिजाइन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जो यह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त ड्राइव क्षमता प्रदान करने के लिए जिम्मेदार है कि MOSFET ठीक से और विश्वसनीय रूप से काम कर सके। MOSFET ड्राइवर सर्किट का विस्तृत विश्लेषण निम्नलिखित है:

I. ड्राइव सर्किट की भूमिका

पर्याप्त ड्राइव क्षमता प्रदान करें:चूंकि ड्राइव सिग्नल अक्सर एक नियंत्रक (जैसे डीएसपी, माइक्रोकंट्रोलर) से दिया जाता है, ड्राइव वोल्टेज और करंट सीधे MOSFET को चालू करने के लिए पर्याप्त नहीं हो सकता है, इसलिए ड्राइव क्षमता से मेल खाने के लिए एक ड्राइव सर्किट की आवश्यकता होती है।

अच्छी स्विचिंग स्थितियाँ सुनिश्चित करें:ड्राइवर सर्किट को यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि ईएमआई समस्याओं और अत्यधिक स्विचिंग हानियों से बचने के लिए स्विचिंग के दौरान MOSFETs न तो बहुत तेज़ हों और न ही बहुत धीमे हों।

डिवाइस की विश्वसनीयता सुनिश्चित करें:स्विचिंग डिवाइस के परजीवी मापदंडों की उपस्थिति के कारण, संचालन या टर्न-ऑफ के दौरान वोल्टेज-करंट स्पाइक्स उत्पन्न हो सकते हैं, और ड्राइवर सर्किट को सर्किट और डिवाइस की सुरक्षा के लिए इन स्पाइक्स को दबाने की आवश्यकता होती है।

द्वितीय. ड्राइव सर्किट के प्रकार

 

गैर-पृथक चालक

प्रत्यक्ष ड्राइव:MOSFET को चलाने का सबसे सरल तरीका ड्राइव सिग्नल को सीधे MOSFET के गेट से जोड़ना है। यह विधि उन अवसरों के लिए उपयुक्त है जहां ड्राइविंग क्षमता पर्याप्त है और अलगाव की आवश्यकता अधिक नहीं है।

बूटस्ट्रैप सर्किट:इस सिद्धांत का उपयोग करते हुए कि संधारित्र वोल्टेज को अचानक नहीं बदला जा सकता है, जब MOSFET अपनी स्विचिंग स्थिति बदलता है तो वोल्टेज स्वचालित रूप से उठ जाता है, इस प्रकार उच्च-वोल्टेज MOSFET चलता है। यह दृष्टिकोण आमतौर पर उन मामलों में उपयोग किया जाता है जहां MOSFET के साथ एक सामान्य आधार साझा नहीं कर सकता है ड्राइवर आईसी, जैसे बक सर्किट।

पृथक चालक

ऑप्टोकॉप्लर अलगाव:मुख्य सर्किट से ड्राइव सिग्नल का अलगाव ऑप्टोकॉप्लर्स के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। ऑप्टोकॉप्लर में विद्युत अलगाव और मजबूत हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता के फायदे हैं, लेकिन आवृत्ति प्रतिक्रिया सीमित हो सकती है, और कठोर परिस्थितियों में जीवन और विश्वसनीयता कम हो सकती है।

ट्रांसफार्मर अलगाव:मुख्य सर्किट से ड्राइव सिग्नल के अलगाव को प्राप्त करने के लिए ट्रांसफार्मर का उपयोग। ट्रांसफार्मर अलगाव में अच्छी उच्च-आवृत्ति प्रतिक्रिया, उच्च अलगाव वोल्टेज आदि के फायदे हैं, लेकिन डिजाइन अपेक्षाकृत जटिल और परजीवी मापदंडों के प्रति संवेदनशील है।

तीसरा, ड्राइविंग सर्किट बिंदुओं का डिज़ाइन

ड्राइव वोल्टेज:यह सुनिश्चित किया जाना चाहिए कि ड्राइव वोल्टेज MOSFET के थ्रेशोल्ड वोल्टेज से अधिक है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि MOSFET विश्वसनीय रूप से संचालित हो सके। साथ ही, MOSFET को नुकसान पहुंचाने से बचने के लिए ड्राइव वोल्टेज बहुत अधिक नहीं होना चाहिए।

ड्राइव करंट:हालाँकि MOSFETs वोल्टेज-चालित उपकरण हैं और इन्हें बहुत अधिक निरंतर ड्राइव करंट की आवश्यकता नहीं होती है, एक निश्चित स्विचिंग गति सुनिश्चित करने के लिए पीक करंट की गारंटी की आवश्यकता होती है। इसलिए, ड्राइवर सर्किट पर्याप्त पीक करंट प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए।

ड्राइव अवरोधक:ड्राइव रेसिस्टर का उपयोग स्विचिंग गति को नियंत्रित करने और वर्तमान स्पाइक्स को दबाने के लिए किया जाता है। अवरोधक मान का चयन विशिष्ट सर्किट और MOSFET की विशेषताओं पर आधारित होना चाहिए। सामान्य तौर पर, ड्राइविंग प्रभाव और सर्किट प्रदर्शन को प्रभावित करने से बचने के लिए अवरोधक मान बहुत बड़ा या बहुत छोटा नहीं होना चाहिए।

पीसीबी लेआउट:पीसीबी लेआउट के दौरान, ड्राइवर सर्किट और एमओएसएफईटी गेट के बीच संरेखण की लंबाई को जितना संभव हो उतना छोटा किया जाना चाहिए, और ड्राइविंग प्रभाव पर परजीवी अधिष्ठापन और प्रतिरोध के प्रभाव को कम करने के लिए संरेखण की चौड़ाई बढ़ाई जानी चाहिए। साथ ही, ड्राइव रेसिस्टर्स जैसे प्रमुख घटकों को MOSFET गेट के करीब रखा जाना चाहिए।

चतुर्थ. अनुप्रयोगों के उदाहरण

MOSFET ड्राइवर सर्किट का व्यापक रूप से विभिन्न बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और सर्किट में उपयोग किया जाता है, जैसे स्विचिंग बिजली आपूर्ति, इनवर्टर और मोटर ड्राइव। इन अनुप्रयोगों में, उपकरणों के प्रदर्शन और विश्वसनीयता में सुधार के लिए ड्राइवर सर्किट का डिज़ाइन और अनुकूलन महत्वपूर्ण है।

संक्षेप में, MOSFET ड्राइविंग सर्किट पावर इलेक्ट्रॉनिक्स और सर्किट डिजाइन का एक अनिवार्य हिस्सा है। ड्राइवर सर्किट को उचित रूप से डिज़ाइन करके, यह सुनिश्चित किया जा सकता है कि MOSFET सामान्य और विश्वसनीय रूप से काम करता है, जिससे पूरे सर्किट के प्रदर्शन और विश्वसनीयता में सुधार होता है।