MOSFETs માટે એપ્લિકેશનના દૃશ્યો શું છે?

MOSFETs એ એનાલોગ અને ડિજિટલ સર્કિટમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે અને તે આપણા જીવન સાથે ગાઢ રીતે સંકળાયેલા છે. MOSFETs ના ફાયદાઓ છે: ડ્રાઈવ સર્કિટ પ્રમાણમાં સરળ છે. MOSFETs ને BJTs કરતાં ઘણી ઓછી ડ્રાઈવ કરંટની જરૂર પડે છે, અને સામાન્ય રીતે CMOS અથવા ઓપન કલેક્ટર દ્વારા સીધા જ ચલાવી શકાય છે. TTL ડ્રાઇવર સર્કિટ. બીજું, MOSFETs ઝડપથી સ્વિચ કરે છે અને ઊંચી ઝડપે કામ કરી શકે છે કારણ કે ત્યાં કોઈ ચાર્જ સ્ટોરેજ અસર નથી. વધુમાં, MOSFETs પાસે ગૌણ બ્રેકડાઉન નિષ્ફળતા પદ્ધતિ નથી. તાપમાન જેટલું ઊંચું હોય છે, ઘણી વખત સહનશક્તિ જેટલી મજબૂત હોય છે, થર્મલ બ્રેકડાઉનની શક્યતા ઓછી હોય છે, પણ બહેતર કામગીરી પૂરી પાડવા માટે વિશાળ તાપમાન શ્રેણીમાં પણ હોય છે. MOSFET નો ઉપયોગ મોટી સંખ્યામાં એપ્લિકેશન્સમાં થાય છે, કન્ઝ્યુમર ઈલેક્ટ્રોનિક્સ, ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનો, ઈલેક્ટ્રોમિકેનિકલ. સાધનસામગ્રી, સ્માર્ટ ફોન અને અન્ય પોર્ટેબલ ડિજિટલ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનો દરેક જગ્યાએ મળી શકે છે.

 

MOSFET એપ્લિકેશન કેસ વિશ્લેષણ

1, પાવર સપ્લાય એપ્લિકેશનને સ્વિચ કરવું

વ્યાખ્યા મુજબ, આ એપ્લિકેશનને MOSFET ને સમયાંતરે હાથ ધરવા અને બંધ કરવાની જરૂર છે. તે જ સમયે, પાવર સપ્લાયને સ્વિચ કરવા માટે ડઝનેક ટોપોલોજીનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, જેમ કે સામાન્ય રીતે મૂળભૂત બક કન્વર્ટરમાં વપરાતો DC-DC પાવર સપ્લાય સ્વિચિંગ ફંક્શન કરવા માટે બે MOSFETs પર આધાર રાખે છે, આ સ્વીચો એકાંતરે ઇન્ડક્ટરમાં સ્ટોર કરવા માટે વપરાય છે. ઊર્જા, અને પછી લોડ માટે ઊર્જા ખોલો. હાલમાં, ડિઝાઇનર્સ ઘણીવાર સેંકડો kHz અને 1MHz થી ઉપરની ફ્રીક્વન્સીઝ પસંદ કરે છે, કારણ કે આવર્તન જેટલી વધારે છે, ચુંબકીય ઘટકો નાના અને હળવા હોય છે. પાવર સપ્લાય બદલવામાં બીજા સૌથી મહત્વપૂર્ણ MOSFET પરિમાણોમાં આઉટપુટ કેપેસીટન્સ, થ્રેશોલ્ડ વોલ્ટેજ, ગેટ ઈમ્પીડેન્સ અને હિમપ્રપાત ઊર્જાનો સમાવેશ થાય છે.

 

2, મોટર નિયંત્રણ કાર્યક્રમો

મોટર કંટ્રોલ એપ્લીકેશન એ પાવર માટેનો બીજો એપ્લીકેશન વિસ્તાર છેMOSFETs. લાક્ષણિક હાફ-બ્રિજ કંટ્રોલ સર્કિટ બે MOSFET નો ઉપયોગ કરે છે (ફુલ-બ્રિજ ચાર વાપરે છે), પરંતુ બે MOSFET બંધ સમય (મૃત સમય) સમાન છે. આ એપ્લિકેશન માટે, રિવર્સ રિકવરી સમય (trr) ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. ઇન્ડક્ટિવ લોડને નિયંત્રિત કરતી વખતે (જેમ કે મોટર વિન્ડિંગ), કંટ્રોલ સર્કિટ બ્રિજ સર્કિટમાં MOSFET ને ઑફ સ્ટેટ પર સ્વિચ કરે છે, તે સમયે બ્રિજ સર્કિટમાં બીજી સ્વીચ MOSFET માં બોડી ડાયોડ દ્વારા વર્તમાનને અસ્થાયી રૂપે રિવર્સ કરે છે. આમ, વર્તમાન ફરી ફરે છે અને મોટરને પાવર કરવાનું ચાલુ રાખે છે. જ્યારે પ્રથમ MOSFET ફરીથી હાથ ધરે છે, ત્યારે અન્ય MOSFET ડાયોડમાં સંગ્રહિત ચાર્જને પ્રથમ MOSFET દ્વારા દૂર કરીને વિસર્જિત થવો જોઈએ. આ ઉર્જાનું નુકશાન છે, તેથી ટીઆરઆર જેટલો ટૂંકો, તેટલું ઓછું નુકસાન.

 

3, ઓટોમોટિવ એપ્લિકેશન્સ

છેલ્લા 20 વર્ષોમાં ઓટોમોટિવ એપ્લીકેશનમાં પાવર MOSFET નો ઉપયોગ ઝડપથી વધ્યો છે. શક્તિMOSFETપસંદ કરેલ છે કારણ કે તે સામાન્ય ઓટોમોટિવ ઈલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમો દ્વારા થતી ક્ષણિક ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ઘટનાઓનો સામનો કરી શકે છે, જેમ કે લોડ શેડિંગ અને સિસ્ટમ ઊર્જામાં અચાનક ફેરફાર, અને તેનું પેકેજ સરળ છે, મુખ્યત્વે TO220 અને TO247 પેકેજોનો ઉપયોગ કરીને. તે જ સમયે, મોટાભાગની ઓટોમોબાઈલમાં પાવર વિન્ડોઝ, ફ્યુઅલ ઈન્જેક્શન, તૂટક તૂટક વાઈપર્સ અને ક્રુઝ કંટ્રોલ જેવી એપ્લિકેશનો ધીમે ધીમે પ્રમાણભૂત બની રહી છે અને ડિઝાઇનમાં સમાન પાવર ઉપકરણોની આવશ્યકતા છે. આ સમયગાળા દરમિયાન, મોટર્સ, સોલેનોઇડ્સ અને ફ્યુઅલ ઇન્જેક્ટર તરીકે ઓટોમોટિવ પાવર MOSFET નો વિકાસ થયો.

 

ઓટોમોટિવ ઉપકરણોમાં ઉપયોગમાં લેવાતા MOSFETs વોલ્ટેજ, કરંટ અને ઓન-રેઝિસ્ટન્સની વિશાળ શ્રેણીને આવરી લે છે. 30V અને 40V બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ મોડલ્સનો ઉપયોગ કરીને મોટર કંટ્રોલ ડિવાઈસ બ્રિજ કન્ફિગરેશન, 60V ડિવાઈસનો ઉપયોગ લોડ ચલાવવા માટે થાય છે જ્યાં અચાનક લોડ અનલોડિંગ અને ઉછાળાની શરૂઆતની સ્થિતિઓ નિયંત્રિત હોવી જોઈએ, અને જ્યારે ઈન્ડસ્ટ્રી સ્ટાન્ડર્ડને 42V બેટરી સિસ્ટમ્સમાં શિફ્ટ કરવામાં આવે ત્યારે 75V ટેક્નોલોજી જરૂરી છે. ઉચ્ચ સહાયક વોલ્ટેજ ઉપકરણો માટે 100V થી 150V મોડલ્સનો ઉપયોગ જરૂરી છે, અને 400V થી ઉપરના MOSFET ઉપકરણોનો ઉપયોગ એન્જિન ડ્રાઈવર એકમો અને ઉચ્ચ તીવ્રતાના ડિસ્ચાર્જ (HID) હેડલેમ્પ્સ માટે નિયંત્રણ સર્કિટમાં થાય છે.

 

ઓટોમોટિવ MOSFET ડ્રાઇવ કરંટ 2A થી 100A થી વધુની રેન્જ ધરાવે છે, જેમાં 2mΩ થી 100mΩ સુધીના પ્રતિકાર સાથે. MOSFET લોડ્સમાં મોટર્સ, વાલ્વ્સ, લેમ્પ્સ, હીટિંગ ઘટકો, કેપેસિટીવ પીઝોઇલેક્ટ્રિક એસેમ્બલી અને DC/DC પાવર સપ્લાયનો સમાવેશ થાય છે. સ્વિચિંગ ફ્રીક્વન્સીઝ સામાન્ય રીતે 10kHz થી 100kHz સુધીની હોય છે, આ ચેતવણી સાથે કે મોટર કંટ્રોલ 20kHz થી ઉપરની ફ્રીક્વન્સીઝ સ્વિચ કરવા માટે યોગ્ય નથી. અન્ય મુખ્ય આવશ્યકતાઓમાં UIS પ્રદર્શન, જંકશન તાપમાન મર્યાદા (-40 ડિગ્રીથી 175 ડિગ્રી, કેટલીકવાર 200 ડિગ્રી સુધી) અને કારના જીવનની બહારની ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા છે.

 

4, એલઇડી લેમ્પ અને ફાનસ ડ્રાઇવર

એલઇડી લેમ્પ અને ફાનસની ડિઝાઇનમાં મોટેભાગે MOSFET નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, LED સતત વર્તમાન ડ્રાઇવર માટે, સામાન્ય રીતે NMOS નો ઉપયોગ કરો. પાવર MOSFET અને બાયપોલર ટ્રાન્ઝિસ્ટર સામાન્ય રીતે અલગ હોય છે. તેની ગેટ કેપેસીટન્સ પ્રમાણમાં મોટી છે. વહન પહેલાં કેપેસિટરને ચાર્જ કરવાની જરૂર છે. જ્યારે કેપેસિટર વોલ્ટેજ થ્રેશોલ્ડ વોલ્ટેજ કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે MOSFET સંચાલન કરવાનું શરૂ કરે છે. તેથી, ડિઝાઇન દરમિયાન એ નોંધવું અગત્યનું છે કે ગેટ ડ્રાઇવરની લોડ ક્ષમતા એટલી મોટી હોવી જરૂરી છે કે સિસ્ટમ દ્વારા જરૂરી સમયની અંદર સમકક્ષ ગેટ કેપેસીટન્સ (CEI) નું ચાર્જિંગ પૂર્ણ થાય.

 

MOSFET ની સ્વિચિંગ સ્પીડ ઇનપુટ કેપેસિટેન્સના ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ પર ખૂબ આધાર રાખે છે. જો કે વપરાશકર્તા Cin નું મૂલ્ય ઘટાડી શકતું નથી, પરંતુ ગેટ ડ્રાઇવ લૂપ સિગ્નલ સ્ત્રોતની આંતરિક પ્રતિરોધકતા રૂ.નું મૂલ્ય ઘટાડી શકે છે, આમ ગેટ લૂપ ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જિંગ ટાઈમ કોન્સ્ટન્ટ્સ ઘટાડીને સ્વિચિંગ સ્પીડને વેગ આપે છે, સામાન્ય IC ડ્રાઈવ ક્ષમતા મુખ્યત્વે અહીં પ્રતિબિંબિત થાય છે, અમે કહીએ છીએ કે પસંદગીMOSFETબાહ્ય MOSFET ડ્રાઇવ સતત-વર્તમાન IC નો સંદર્ભ આપે છે. બિલ્ટ-ઇન MOSFET IC ને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર નથી. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, બાહ્ય MOSFET 1A કરતાં વધુ પ્રવાહો માટે ધ્યાનમાં લેવામાં આવશે. મોટી અને વધુ લવચીક LED પાવર ક્ષમતા મેળવવા માટે, બાહ્ય MOSFET એ IC પસંદ કરવાનો એકમાત્ર રસ્તો છે જે યોગ્ય ક્ષમતા દ્વારા ચલાવવાની જરૂર છે, અને MOSFET ઇનપુટ કેપેસીટન્સ મુખ્ય પરિમાણ છે.