નાના પેકેજ MOSFETs

જ્યારે MOSFET બસ અને લોડ ગ્રાઉન્ડ સાથે જોડાયેલ હોય, ત્યારે હાઇ વોલ્ટેજ સાઇડ સ્વીચનો ઉપયોગ થાય છે. ઘણીવાર પી-ચેનલMOSFETsઆ ટોપોલોજીમાં ફરીથી વોલ્ટેજ ડ્રાઈવની વિચારણાઓ માટે વપરાય છે. વર્તમાન રેટિંગ નક્કી કરવું બીજું પગલું MOSFET નું વર્તમાન રેટિંગ પસંદ કરવાનું છે. સર્કિટ સ્ટ્રક્ચર પર આધાર રાખીને, આ વર્તમાન રેટિંગ મહત્તમ વર્તમાન હોવું જોઈએ કે જે લોડ તમામ સંજોગોમાં ટકી શકે.

વોલ્ટેજના કેસની જેમ, ડિઝાઇનરે ખાતરી કરવી આવશ્યક છે કે પસંદ કરેલ છેMOSFETસિસ્ટમ સ્પાઇક કરંટ જનરેટ કરતી હોય ત્યારે પણ આ વર્તમાન રેટિંગનો સામનો કરી શકે છે. બે વર્તમાન કેસો સતત મોડ અને પલ્સ સ્પાઇક્સ છે. આ પરિમાણને FDN304P ડેટાશીટ દ્વારા સંદર્ભિત કરવામાં આવે છે, જ્યાં MOSFET સતત વહન સ્થિતિમાં સ્થિર સ્થિતિમાં હોય છે, જ્યારે ઉપકરણમાંથી પ્રવાહ સતત વહેતો હોય છે.

પલ્સ સ્પાઇક્સ ત્યારે થાય છે જ્યારે ઉપકરણમાંથી પ્રવાહનો મોટો ઉછાળો (અથવા સ્પાઇક) હોય છે. એકવાર આ શરતો હેઠળ મહત્તમ વર્તમાન નિર્ધારિત થઈ જાય, તે ફક્ત એક ઉપકરણ પસંદ કરવાની બાબત છે જે આ મહત્તમ વર્તમાનનો સામનો કરી શકે.

રેટ કરેલ વર્તમાન પસંદ કર્યા પછી, વહન નુકશાનની પણ ગણતરી કરવી આવશ્યક છે. વ્યવહારમાં, MOSFET એ આદર્શ ઉપકરણો નથી કારણ કે વાહક પ્રક્રિયા દરમિયાન શક્તિની ખોટ થાય છે, જેને વહન નુકશાન કહેવાય છે.

MOSFET જ્યારે ઉપકરણના RDS(ON) દ્વારા નિર્ધારિત "ચાલુ" હોય ત્યારે વેરિયેબલ રેઝિસ્ટર તરીકે કાર્ય કરે છે અને તાપમાન સાથે નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે. ઉપકરણના પાવર ડિસીપેશનની ગણતરી Iload2 x RDS(ON) થી કરી શકાય છે, અને કારણ કે ઓન-રેઝિસ્ટન્સ તાપમાન સાથે બદલાય છે, પાવર ડિસીપેશન પ્રમાણસર બદલાય છે. MOSFET પર VGS જેટલું ઊંચું વોલ્ટેજ લાગુ થશે, RDS(ON) જેટલું નાનું હશે; તેનાથી વિપરીત RDS(ON) જેટલું ઊંચું હશે. સિસ્ટમ ડિઝાઇનર માટે, આ તે છે જ્યાં સિસ્ટમ વોલ્ટેજના આધારે ટ્રેડઓફ્સ અમલમાં આવે છે. પોર્ટેબલ ડિઝાઇન માટે, ઓછા વોલ્ટેજનો ઉપયોગ કરવો સરળ (અને વધુ સામાન્ય) છે, જ્યારે ઔદ્યોગિક ડિઝાઇન માટે, ઉચ્ચ વોલ્ટેજનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

નોંધ કરો કે RDS(ON) પ્રતિકાર પ્રવાહ સાથે થોડો વધે છે. RDS(ON) રેઝિસ્ટરના વિવિધ વિદ્યુત પરિમાણો પરની ભિન્નતા ઉત્પાદક દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવેલ તકનીકી ડેટા શીટમાં મળી શકે છે.

થર્મલ જરૂરિયાતો નક્કી કરવી MOSFET પસંદ કરવાનું આગલું પગલું સિસ્ટમની થર્મલ જરૂરિયાતોની ગણતરી કરવાનું છે. ડિઝાઇનરે બે અલગ અલગ દૃશ્યો, સૌથી ખરાબ કેસ અને સાચો કેસ ધ્યાનમાં લેવો જોઈએ. એવી ભલામણ કરવામાં આવે છે કે સૌથી ખરાબ પરિસ્થિતિ માટે ગણતરીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે, કારણ કે આ પરિણામ સલામતીનો મોટો માર્જિન પ્રદાન કરે છે અને ખાતરી કરે છે કે સિસ્ટમ નિષ્ફળ જશે નહીં.

કેટલાક માપદંડો પણ છે જેના પર ધ્યાન આપવું જોઈએMOSFETડેટાશીટ; જેમ કે પેકેજ્ડ ઉપકરણના સેમિકન્ડક્ટર જંકશન અને આસપાસના વાતાવરણ વચ્ચે થર્મલ પ્રતિકાર અને મહત્તમ જંકશન તાપમાન. ઉપકરણનું જંકશન તાપમાન મહત્તમ આસપાસના તાપમાન વત્તા થર્મલ રેઝિસ્ટન્સ અને પાવર ડિસિપેશન (જંકશન તાપમાન = મહત્તમ આસપાસનું તાપમાન + [થર્મલ રેઝિસ્ટન્સ x પાવર ડિસીપેશન]) ના ઉત્પાદન જેટલું છે. આ સમીકરણમાંથી સિસ્ટમના મહત્તમ પાવર ડિસીપેશનને ઉકેલી શકાય છે, જે વ્યાખ્યા પ્રમાણે I2 x RDS(ON) ની બરાબર છે.

ડિઝાઈનરે ઉપકરણમાંથી પસાર થતો મહત્તમ પ્રવાહ નક્કી કર્યો હોવાથી, વિવિધ તાપમાન માટે RDS(ON) ની ગણતરી કરી શકાય છે. એ નોંધવું અગત્યનું છે કે સરળ થર્મલ મોડલ્સ સાથે કામ કરતી વખતે, ડિઝાઇનરે સેમિકન્ડક્ટર જંકશન/ડિવાઈસ એન્ક્લોઝર અને એન્ક્લોઝર/પર્યાવરણની ગરમીની ક્ષમતાને પણ ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ; એટલે કે, પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ અને પેકેજ તરત જ ગરમ ન થાય તે જરૂરી છે.

સામાન્ય રીતે, PMOSFET, ત્યાં એક પરોપજીવી ડાયોડ હાજર હશે, ડાયોડનું કાર્ય સ્ત્રોત-ડ્રેન રિવર્સ કનેક્શનને અટકાવવાનું છે, PMOS માટે, NMOS પર ફાયદો એ છે કે તેનું ટર્ન-ઓન વોલ્ટેજ 0 હોઈ શકે છે, અને વોલ્ટેજ વચ્ચેનો તફાવત ડીએસ વોલ્ટેજ વધારે નથી, જ્યારે એનએમઓએસ શરતે જરૂરી છે કે વીજીએસ થ્રેશોલ્ડ કરતા વધારે હોય, જે કંટ્રોલ વોલ્ટેજ અનિવાર્યપણે જરૂરી વોલ્ટેજ કરતાં વધારે છે, અને બિનજરૂરી મુશ્કેલી હશે. પીએમઓએસને કંટ્રોલ સ્વીચ તરીકે પસંદ કરવામાં આવે છે, ત્યાં નીચેની બે એપ્લિકેશન છે: પ્રથમ એપ્લિકેશન, વોલ્ટેજ પસંદગી હાથ ધરવા માટે પીએમઓએસ, જ્યારે V8V અસ્તિત્વમાં હોય, ત્યારે વોલ્ટેજ તમામ V8V દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે, PMOS બંધ કરવામાં આવશે, VBAT VSIN ને વોલ્ટેજ પૂરું પાડતું નથી, અને જ્યારે V8V ઓછું હોય છે, VSIN 8V દ્વારા સંચાલિત થાય છે. R120 ના ગ્રાઉન્ડિંગની નોંધ લો, એક રેઝિસ્ટર કે જે યોગ્ય PMOS ટર્ન-ઓનને સુનિશ્ચિત કરવા માટે ગેટ વોલ્ટેજને સતત નીચે ખેંચે છે, જે અગાઉ વર્ણવેલ ઉચ્ચ ગેટ અવબાધ સાથે સંકળાયેલ રાજ્ય સંકટ છે.

D9 અને D10 ના કાર્યો વોલ્ટેજ બેક-અપને રોકવા માટે છે, અને D9 અવગણી શકાય છે. એ નોંધવું જોઈએ કે સર્કિટનું ડીએસ વાસ્તવમાં ઉલટું છે, જેથી સ્વિચિંગ ટ્યુબનું કાર્ય જોડાયેલ ડાયોડના વહન દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાતું નથી, જે વ્યવહારિક એપ્લિકેશનમાં નોંધવું જોઈએ. આ સર્કિટમાં, કંટ્રોલ સિગ્નલ PGC નિયંત્રણ કરે છે કે V4.2 P_GPRS ને પાવર સપ્લાય કરે છે કે કેમ. આ સર્કિટ, સ્ત્રોત અને ડ્રેઇન ટર્મિનલ્સ વિપરીત સાથે જોડાયેલા નથી, R110 અને R113 એ અર્થમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે કે R110 કંટ્રોલ ગેટ કરંટ બહુ મોટો નથી, R113 કંટ્રોલ ગેટ નોર્મલિટી, R113 પુલ-અપ ઉચ્ચ માટે, PMOS મુજબ, પણ કંટ્રોલ સિગ્નલ પર પુલ-અપ તરીકે જોઈ શકાય છે, જ્યારે MCU આંતરિક પિન અને પુલ-અપ, એટલે કે ઓપન-ડ્રેનનું આઉટપુટ જ્યારે આઉટપુટ PMOS ને બંધ કરતું નથી, ત્યારે આ સમયે, તેને પુલ-અપ આપવા માટે બાહ્ય વોલ્ટેજની જરૂર પડશે, તેથી રેઝિસ્ટર R113 બે ભૂમિકા ભજવે છે. r110 નાનું હોઈ શકે છે, 100 ઓહ્મ સુધી હોઈ શકે છે.