मोठे पॅकेज MOSFET ड्रायव्हर सर्किट

सर्व प्रथम, MOSFET प्रकार आणि रचना, MOSFET एक FET आहे (दुसरा JFET आहे), वर्धित किंवा कमी करण्याच्या प्रकारात, P-चॅनेल किंवा N-चॅनेल एकूण चार प्रकारांमध्ये उत्पादित केले जाऊ शकते, परंतु केवळ वर्धित N चा वास्तविक वापर -चॅनेल MOSFETs आणि वर्धित P-चॅनेल MOSFETs, म्हणून सहसा NMOSFET म्हणून संदर्भित, किंवा PMOSFET चा संदर्भ त्यामुळे सामान्यतः NMOSFET किंवा PMOSFET या दोन प्रकारांचा उल्लेख केला जातो. या दोन प्रकारच्या वर्धित MOSFET साठी, NMOSFETs त्यांचा कमी प्रतिकार आणि उत्पादन सुलभतेमुळे अधिक सामान्यपणे वापरला जातो. म्हणून, NMOSFETs चा वापर सामान्यतः वीज पुरवठा आणि मोटर ड्राइव्ह ऍप्लिकेशन्स स्विच करण्यासाठी केला जातो आणि पुढील परिचय NMOSFETs वर देखील केंद्रित आहे. च्या तीन पिन दरम्यान परजीवी कॅपेसिटन्स अस्तित्वात आहेMOSFET, ज्याची गरज नाही, परंतु उत्पादन प्रक्रियेच्या मर्यादांमुळे. परजीवी कॅपेसिटन्सच्या उपस्थितीमुळे ड्रायव्हर सर्किट डिझाइन करणे किंवा निवडणे थोडे अवघड होते. ड्रेन आणि स्त्रोत यांच्यामध्ये परजीवी डायोड आहे. याला बॉडी डायोड म्हणतात आणि मोटर्स सारख्या प्रेरक भार चालविण्यामध्ये ते महत्वाचे आहे. तसे, बॉडी डायोड केवळ वैयक्तिक MOSFET मध्ये उपस्थित असतो आणि सहसा IC चिपमध्ये नसतो.

आता दMOSFETलो-व्होल्टेज ॲप्लिकेशन्स चालवा, जेव्हा 5V वीज पुरवठा वापरला जातो, यावेळी तुम्ही पारंपारिक टोटेम पोल स्ट्रक्चर वापरत असल्यास, ट्रान्झिस्टरमुळे सुमारे 0.7V व्होल्टेज ड्रॉप होते, परिणामी व्होल्टेजवरील गेटवर वास्तविक अंतिम जोडले जाते. 4.3 V. यावेळी, आम्ही विशिष्ट जोखमींच्या अस्तित्वावर MOSFET च्या 4.5V चे नाममात्र गेट व्होल्टेज निवडतो. हीच समस्या 3V किंवा इतर कमी-व्होल्टेज वीज पुरवठा प्रसंगी वापरताना आढळते. काही कंट्रोल सर्किट्समध्ये ड्युअल व्होल्टेजचा वापर केला जातो जेथे लॉजिक सेक्शन ठराविक 5V किंवा 3.3V डिजिटल व्होल्टेज वापरतो आणि पॉवर सेक्शन 12V किंवा त्याहून अधिक वापरतो. दोन व्होल्टेज कॉमन ग्राउंड वापरून जोडलेले आहेत. हे सर्किट वापरण्याची आवश्यकता ठेवते जे कमी व्होल्टेज बाजूस उच्च व्होल्टेजच्या बाजूने MOSFET ला प्रभावीपणे नियंत्रित करण्यास अनुमती देते, तर उच्च व्होल्टेज बाजूच्या MOSFET ला 1 आणि 2 मध्ये नमूद केलेल्या समान समस्यांना सामोरे जावे लागेल.

तिन्ही प्रकरणांमध्ये, टोटेम पोल स्ट्रक्चर आउटपुट आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाही आणि बऱ्याच ऑफ-द-शेल्फ MOSFET ड्रायव्हर IC मध्ये गेट व्होल्टेज मर्यादित रचना समाविष्ट केलेली दिसत नाही. इनपुट व्होल्टेज हे निश्चित मूल्य नाही, ते वेळ किंवा इतर घटकांनुसार बदलते. या भिन्नतेमुळे PWM सर्किटद्वारे MOSFET ला प्रदान केलेले ड्राइव्ह व्होल्टेज अस्थिर होते. MOSFET ला उच्च गेट व्होल्टेजपासून सुरक्षित करण्यासाठी, अनेक MOSFET मध्ये गेट व्होल्टेजचे मोठेपणा जबरदस्तीने मर्यादित करण्यासाठी अंगभूत व्होल्टेज रेग्युलेटर असतात. या प्रकरणात, जेव्हा ड्राइव्ह व्होल्टेज व्होल्टेज रेग्युलेटरपेक्षा जास्त प्रदान करते, तेव्हा ते एकाच वेळी मोठ्या प्रमाणात स्थिर वीज वापरास कारणीभूत ठरेल, जर तुम्ही गेट व्होल्टेज कमी करण्यासाठी रेझिस्टर व्होल्टेज डिव्हायडरचे तत्त्व वापरत असाल, तर तुलनेने जास्त असेल. इनपुट व्होल्टेज, दMOSFETचांगले कार्य करते, जेव्हा इनपुट व्होल्टेज कमी होते जेव्हा गेट व्होल्टेज पूर्ण प्रवाहापेक्षा कमी होण्यास अपुरा असतो, ज्यामुळे वीज वापर वाढतो.

येथे फक्त NMOSFET ड्रायव्हर सर्किटसाठी एक साधे विश्लेषण करण्यासाठी तुलनेने सामान्य सर्किट: Vl आणि Vh हे लो-एंड आणि हाय-एंड पॉवर सप्लाय आहेत, दोन व्होल्टेज समान असू शकतात, परंतु Vl Vh पेक्षा जास्त नसावा. Q1 आणि Q2 एक उलटा टोटेम पोल बनवतात, ज्याचा उपयोग अलगाव लक्षात येण्यासाठी केला जातो आणि त्याच वेळी दोन ड्रायव्हर ट्यूब Q3 आणि Q4 एकाच वेळी वहन होणार नाहीत याची खात्री करण्यासाठी. R2 आणि R3 PWM व्होल्टेज देतात R2 आणि R3 PWM व्होल्टेज संदर्भ देतात, हा संदर्भ बदलून, तुम्ही PWM सिग्नल वेव्हफॉर्ममध्ये सर्किटला तुलनेने सरळ आणि सरळ स्थितीत काम करू देऊ शकता. Q3 आणि Q4 चा वापर ड्राइव्ह करंट प्रदान करण्यासाठी केला जातो, ऑन-टाइममुळे, Vh आणि GND च्या सापेक्ष Q3 आणि Q4 फक्त Vce व्होल्टेज ड्रॉपचे किमान असतात, हे व्होल्टेज ड्रॉप सहसा फक्त 0.3V किंवा त्यापेक्षा कमी असते. 0.7V पेक्षा Vce R5 आणि R6 हे फीडबॅक रेझिस्टर आहेत, गेट R5 आणि R6 साठी वापरलेले फीडबॅक रेझिस्टर गेटचे नमुने देण्यासाठी वापरले जातात व्होल्टेज, जे नंतर Q1 आणि Q2 च्या बेसवर मजबूत नकारात्मक प्रतिक्रिया निर्माण करण्यासाठी Q5 मधून पास केले जाते, अशा प्रकारे गेट व्होल्टेज मर्यादित मूल्यापर्यंत मर्यादित करते. हे मूल्य R5 आणि R6 द्वारे समायोजित केले जाऊ शकते. शेवटी, R1 Q3 आणि Q4 ला बेस करंटची मर्यादा प्रदान करते आणि R4 MOSFETs ला गेट करंटची मर्यादा प्रदान करते, जी Q3Q4 च्या बर्फाची मर्यादा आहे. आवश्यक असल्यास प्रवेगक कॅपेसिटर R4 वर समांतर जोडला जाऊ शकतो.