1. व्होल्टेज-नियंत्रित ऑपरेशन
द्विध्रुवीय जंक्शन ट्रान्झिस्टर (BJTs) च्या विपरीत जे वर्तमान-नियंत्रित उपकरण आहेत, पॉवर MOSFETs व्होल्टेज-नियंत्रित आहेत. हे मूलभूत वैशिष्ट्य अनेक महत्त्वपूर्ण फायदे देते:
- सरलीकृत गेट ड्राइव्ह आवश्यकता
- नियंत्रण सर्किटमध्ये कमी उर्जा वापर
- जलद स्विचिंग क्षमता
- दुय्यम ब्रेकडाउनची चिंता नाही
आकृती 1: MOSFETs च्या BJT च्या तुलनेत सरलीकृत गेट ड्राइव्ह आवश्यकता
2. सुपीरियर स्विचिंग कार्यप्रदर्शन
पॉवर MOSFETs उच्च-फ्रिक्वेंसी स्विचिंग ऍप्लिकेशन्समध्ये उत्कृष्ट आहेत, पारंपारिक BJT पेक्षा असंख्य फायदे देतात:
आकृती 2: MOSFET आणि BJT मधील स्विचिंग वेगाची तुलना
| पॅरामीटर | पॉवर MOSFET | बीजेटी |
|---|---|---|
| स्विचिंग गती | खूप वेगवान (ns श्रेणी) | मध्यम (μs श्रेणी) |
| स्विचिंग नुकसान | कमी | उच्च |
| कमाल स्विचिंग वारंवारता | >1 मेगाहर्ट्झ | ~100 kHz |
3. थर्मल वैशिष्ट्ये
पॉवर MOSFETs उत्कृष्ट थर्मल वैशिष्ट्ये प्रदर्शित करतात जी त्यांच्या विश्वसनीयता आणि कार्यक्षमतेत योगदान देतात:
आकृती 3: पॉवर MOSFET मध्ये RDS(चालू) चे तापमान गुणांक
- सकारात्मक तापमान गुणांक थर्मल पळून जाण्यापासून प्रतिबंधित करते
- समांतर ऑपरेशनमध्ये चांगले वर्तमान सामायिकरण
- उच्च थर्मल स्थिरता
- विस्तृत सुरक्षित ऑपरेटिंग क्षेत्र (SOA)
4. कमी ऑन-स्टेट प्रतिकार
आधुनिक पॉवर MOSFETs अत्यंत कमी ऑन-स्टेट रेझिस्टन्स (RDS(चालू)) मिळवतात, ज्यामुळे अनेक फायदे होतात:
आकृती 4: MOSFET RDS (चालू) मध्ये ऐतिहासिक सुधारणा
5. समांतर क्षमता
उच्च प्रवाह हाताळण्यासाठी पॉवर MOSFETs सहजपणे समांतर कनेक्ट केले जाऊ शकतात, त्यांच्या सकारात्मक तापमान गुणांकामुळे:
आकृती 5: समांतर-कनेक्ट MOSFET मध्ये वर्तमान शेअरिंग
6. खडबडीतपणा आणि विश्वसनीयता
पॉवर MOSFETs उत्कृष्ट खडबडीतपणा आणि विश्वासार्हता वैशिष्ट्ये देतात:
- दुय्यम ब्रेकडाउन इंद्रियगोचर नाही
- रिव्हर्स व्होल्टेज संरक्षणासाठी अंतर्निहित शरीर डायोड
- उत्कृष्ट हिमस्खलन क्षमता
- उच्च dV/dt क्षमता
आकृती 6: MOSFET आणि BJT मधील सेफ ऑपरेटिंग एरिया (SOA) तुलना
7. खर्च-प्रभावीता
वैयक्तिक पॉवर MOSFET ची BJT च्या तुलनेत जास्त प्रारंभिक किंमत असू शकते, परंतु त्यांच्या एकूण सिस्टीम-स्तरीय फायद्यांमुळे सहसा खर्च बचत होते:
- सरलीकृत ड्राइव्ह सर्किट्स घटकांची संख्या कमी करतात
- उच्च कार्यक्षमता शीतकरण आवश्यकता कमी करते
- उच्च विश्वासार्हतेमुळे देखभाल खर्च कमी होतो
- लहान आकार कॉम्पॅक्ट डिझाइन सक्षम करते
8. भविष्यातील ट्रेंड आणि सुधारणा
पॉवर MOSFET चे फायदे तांत्रिक प्रगतीसह सुधारत आहेत:
आकृती 7: पॉवर MOSFET तंत्रज्ञानातील उत्क्रांती आणि भविष्यातील ट्रेंड
