મોટા પેકેજ MOSFET ડ્રાઈવર સર્કિટ

સૌ પ્રથમ, MOSFET પ્રકાર અને માળખું, MOSFET એ FET છે (બીજું JFET છે), ઉન્નત અથવા અવક્ષય પ્રકાર, P-ચેનલ અથવા N-ચેનલ કુલ ચાર પ્રકારોમાં ઉત્પાદન કરી શકાય છે, પરંતુ માત્ર ઉન્નત N ની વાસ્તવિક એપ્લિકેશન -ચેનલ MOSFETs અને ઉન્નત P-ચેનલ MOSFETs, તેથી સામાન્ય રીતે NMOSFET તરીકે ઓળખાય છે, અથવા PMOSFET નો સંદર્ભ આપે છે તેથી સામાન્ય રીતે ઉલ્લેખિત NMOSFET, અથવા PMOSFET આ બે પ્રકારોનો સંદર્ભ આપે છે. આ બે પ્રકારના ઉન્નત MOSFETs માટે, NMOSFETs નો ઉપયોગ તેમની ઓછી પ્રતિકારક ક્ષમતા અને ઉત્પાદનમાં સરળતાને કારણે થાય છે. તેથી, NMOSFET નો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે પાવર સપ્લાય અને મોટર ડ્રાઇવ એપ્લીકેશન બદલવામાં થાય છે, અને નીચેનો પરિચય પણ NMOSFETs પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. ની ત્રણ પિન વચ્ચે પરોપજીવી કેપેસીટન્સ અસ્તિત્વ ધરાવે છેMOSFET, જેની જરૂર નથી, પરંતુ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની મર્યાદાઓને કારણે. પરોપજીવી કેપેસીટન્સની હાજરી ડ્રાઇવર સર્કિટને ડિઝાઇન અથવા પસંદ કરવાનું થોડું મુશ્કેલ બનાવે છે. ડ્રેઇન અને સ્ત્રોત વચ્ચે પરોપજીવી ડાયોડ છે. તેને બોડી ડાયોડ કહેવામાં આવે છે અને તે મોટર્સ જેવા ઇન્ડક્ટિવ લોડ્સ ચલાવવામાં મહત્વપૂર્ણ છે. માર્ગ દ્વારા, બોડી ડાયોડ ફક્ત વ્યક્તિગત MOSFET માં હાજર હોય છે અને સામાન્ય રીતે IC ચિપની અંદર હાજર હોતું નથી.

હવે ધMOSFETલો-વોલ્ટેજ એપ્લીકેશન ચલાવો, જ્યારે 5V પાવર સપ્લાયનો ઉપયોગ કરો, આ વખતે જો તમે પરંપરાગત ટોટેમ પોલ સ્ટ્રક્ચરનો ઉપયોગ કરો છો, તો ટ્રાંઝિસ્ટરને કારણે લગભગ 0.7V વોલ્ટેજ ડ્રોપ થાય છે, પરિણામે વોલ્ટેજ પરના ગેટમાં વાસ્તવિક અંતિમ ઉમેરવામાં આવે છે. 4.3 V. આ સમયે, અમે ચોક્કસ જોખમોના અસ્તિત્વ પર MOSFET ના 4.5V નો નજીવો ગેટ વોલ્ટેજ પસંદ કરીએ છીએ. આ જ સમસ્યા 3V અથવા અન્ય લો-વોલ્ટેજ પાવર સપ્લાય પ્રસંગોના ઉપયોગમાં જોવા મળે છે. કેટલાક કંટ્રોલ સર્કિટમાં ડ્યુઅલ વોલ્ટેજનો ઉપયોગ થાય છે જ્યાં લોજિક વિભાગ લાક્ષણિક 5V અથવા 3.3V ડિજિટલ વોલ્ટેજનો ઉપયોગ કરે છે અને પાવર વિભાગ 12V અથવા તેનાથી પણ વધુનો ઉપયોગ કરે છે. બે વોલ્ટેજ સામાન્ય જમીનનો ઉપયોગ કરીને જોડાયેલા છે. આ એવા સર્કિટનો ઉપયોગ કરવાની જરૂરિયાત મૂકે છે જે નીચા વોલ્ટેજ બાજુને ઉચ્ચ વોલ્ટેજ બાજુ પર MOSFET ને અસરકારક રીતે નિયંત્રિત કરવા માટે પરવાનગી આપે છે, જ્યારે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ બાજુ પર MOSFET 1 અને 2 માં ઉલ્લેખિત સમાન સમસ્યાઓનો સામનો કરશે.

ત્રણેય કિસ્સાઓમાં, ટોટેમ પોલ માળખું આઉટપુટ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરી શકતું નથી, અને ઘણા ઑફ-ધ-શેલ્ફ MOSFET ડ્રાઇવર IC માં ગેટ વોલ્ટેજ મર્યાદિત માળખું શામેલ હોય તેવું લાગતું નથી. ઇનપુટ વોલ્ટેજ એ નિશ્ચિત મૂલ્ય નથી, તે સમય અથવા અન્ય પરિબળો સાથે બદલાય છે. આ ભિન્નતા PWM સર્કિટ દ્વારા MOSFET ને આપવામાં આવેલ ડ્રાઈવ વોલ્ટેજ અસ્થિર થવાનું કારણ બને છે. MOSFET ને ઉચ્ચ ગેટ વોલ્ટેજથી સુરક્ષિત બનાવવા માટે, ઘણા MOSFET માં ગેટ વોલ્ટેજના કંપનવિસ્તારને બળપૂર્વક મર્યાદિત કરવા માટે બિલ્ટ-ઇન વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર હોય છે. આ કિસ્સામાં, જ્યારે ડ્રાઇવ વોલ્ટેજ વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર કરતાં વધુ પ્રદાન કરે છે, ત્યારે તે એક જ સમયે મોટા સ્થિર પાવર વપરાશનું કારણ બનશે, જો તમે ગેટ વોલ્ટેજ ઘટાડવા માટે રેઝિસ્ટર વોલ્ટેજ વિભાજકના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરો છો, તો ત્યાં પ્રમાણમાં ઊંચી હશે. ઇનપુટ વોલ્ટેજ, ધMOSFETસારી રીતે કામ કરે છે, જ્યારે ઇનપુટ વોલ્ટેજ ઘટે છે જ્યારે ગેટ વોલ્ટેજ સંપૂર્ણ વહન કરતાં ઓછું થવા માટે અપૂરતું હોય છે, જેનાથી પાવર વપરાશ વધે છે.

સામાન્ય વિશ્લેષણ કરવા માટે અહીં માત્ર NMOSFET ડ્રાઇવર સર્કિટ માટે પ્રમાણમાં સામાન્ય સર્કિટ: Vl અને Vh એ લો-એન્ડ અને હાઇ-એન્ડ પાવર સપ્લાય છે, બે વોલ્ટેજ સમાન હોઈ શકે છે, પરંતુ Vl એ Vh કરતાં વધુ ન હોવો જોઈએ. Q1 અને Q2 એક ઊંધી ટોટેમ ધ્રુવ બનાવે છે, જેનો ઉપયોગ અલગતાની અનુભૂતિ કરવા માટે થાય છે, અને તે જ સમયે તેની ખાતરી કરવા માટે કે બે ડ્રાઇવર ટ્યુબ Q3 અને Q4 એક જ સમયે વહન નહીં કરે. R2 અને R3 PWM વોલ્ટેજ પ્રદાન કરે છે R2 અને R3 PWM વોલ્ટેજ સંદર્ભ પ્રદાન કરે છે, આ સંદર્ભને બદલીને, તમે PWM સિગ્નલ વેવફોર્મમાં સર્કિટને પ્રમાણમાં બેહદ અને સીધી સ્થિતિમાં કામ કરવા દો છો. Q3 અને Q4 નો ઉપયોગ ડ્રાઇવ કરંટ પૂરો પાડવા માટે થાય છે, સમયસર હોવાને કારણે, Vh અને GND ને સંબંધિત Q3 અને Q4 એ Vce વોલ્ટેજ ડ્રોપનો માત્ર એક ન્યુનત્તમ છે, આ વોલ્ટેજ ડ્રોપ સામાન્ય રીતે માત્ર 0.3V અથવા તેથી વધુ હોય છે. 0.7V કરતાં Vce R5 અને R6 એ ફીડબેક રેઝિસ્ટર છે, જે ગેટ R5 અને R6 માટે ઉપયોગમાં લેવાતા ફીડબેક રેઝિસ્ટર છે જે ગેટના નમૂના લેવા માટે વપરાય છે વોલ્ટેજ, જે પછી Q1 અને Q2 ના પાયા પર મજબૂત નકારાત્મક પ્રતિક્રિયા પેદા કરવા માટે Q5માંથી પસાર થાય છે, આમ ગેટ વોલ્ટેજને મર્યાદિત મૂલ્ય સુધી મર્યાદિત કરે છે. આ મૂલ્ય R5 અને R6 દ્વારા એડજસ્ટ કરી શકાય છે. છેલ્લે, R1 એ Q3 અને Q4 માટે બેઝ કરંટની મર્યાદા પૂરી પાડે છે, અને R4 MOSFET ને ગેટ કરંટની મર્યાદા પૂરી પાડે છે, જે Q3Q4 ના બરફની મર્યાદા છે. જો જરૂરી હોય તો, પ્રવેગક કેપેસિટરને R4 ઉપર સમાંતરમાં જોડી શકાય છે.