MOSFET साठी अनुप्रयोग परिस्थिती काय आहेत?

MOSFETs मोठ्या प्रमाणावर ॲनालॉग आणि डिजिटल सर्किट्समध्ये वापरले जातात आणि ते आपल्या जीवनाशी जवळून संबंधित आहेत. MOSFET चे फायदे आहेत: ड्राइव्ह सर्किट तुलनेने सोपे आहे. MOSFET ला BJTs पेक्षा खूपच कमी ड्राइव्ह करंट आवश्यक आहे आणि सामान्यतः CMOS किंवा ओपन कलेक्टरद्वारे थेट चालविले जाऊ शकते. टीटीएल ड्रायव्हर सर्किट्स. दुसरे, MOSFETs जलद स्विच करतात आणि जास्त वेगाने कार्य करू शकतात कारण चार्ज स्टोरेज प्रभाव नसतो. याव्यतिरिक्त, MOSFET मध्ये दुय्यम ब्रेकडाउन अपयश यंत्रणा नाही. तापमान जितके जास्त, अनेकदा सहनशक्ती तितकी मजबूत, थर्मल ब्रेकडाउनची शक्यता कमी असते, परंतु चांगले कार्यप्रदर्शन देण्यासाठी विस्तृत तापमान श्रेणीमध्ये देखील. MOSFETs मोठ्या संख्येने ऍप्लिकेशन्समध्ये वापरले गेले आहेत, ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक्स, औद्योगिक उत्पादने, इलेक्ट्रोमेकॅनिकल उपकरणे, स्मार्ट फोन आणि इतर पोर्टेबल डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक उत्पादने सर्वत्र आढळू शकतात.

MOSFET अर्ज केस विश्लेषण

1, वीज पुरवठा अनुप्रयोग स्विच करणे

व्याख्येनुसार, या ऍप्लिकेशनला MOSFET ने वेळोवेळी आयोजित करणे आणि बंद करणे आवश्यक आहे. त्याच वेळी, वीज पुरवठा स्विच करण्यासाठी डझनभर टोपोलॉजीज वापरल्या जाऊ शकतात, जसे की सामान्यतः बेसिक बक कन्व्हर्टरमध्ये वापरला जाणारा DC-DC पॉवर सप्लाय स्विचिंग फंक्शन करण्यासाठी दोन MOSFETs वर अवलंबून असतो, हे स्विच वैकल्पिकरित्या इंडक्टरमध्ये साठवले जातात. ऊर्जा, आणि नंतर लोड करण्यासाठी ऊर्जा उघडा. सध्या, डिझाइनर अनेकदा शेकडो kHz आणि अगदी 1MHz वरील फ्रिक्वेन्सी निवडतात, कारण वारंवारता जितकी जास्त असेल तितके चुंबकीय घटक लहान आणि हलके असतात. स्विचिंग पॉवर सप्लायमधील दुसरे सर्वात महत्वाचे MOSFET पॅरामीटर्समध्ये आउटपुट कॅपॅसिटन्स, थ्रेशोल्ड व्होल्टेज, गेट इंपिडेन्स आणि हिमस्खलन ऊर्जा यांचा समावेश होतो.

2, मोटर नियंत्रण अनुप्रयोग

मोटर कंट्रोल ऍप्लिकेशन्स हे पॉवरसाठी दुसरे ऍप्लिकेशन क्षेत्र आहेMOSFETs. ठराविक हाफ-ब्रिज कंट्रोल सर्किट्स दोन MOSFETs वापरतात (पूर्ण-ब्रिज चार वापरतात), परंतु दोन MOSFET ऑफ टाइम (डेड टाइम) समान असतात. या ऍप्लिकेशनसाठी, रिव्हर्स रिकव्हरी वेळ (trr) खूप महत्त्वाचा आहे. प्रेरक भार (जसे की मोटर वाइंडिंग) नियंत्रित करताना, कंट्रोल सर्किट ब्रिज सर्किटमधील MOSFET ला ऑफ स्टेटमध्ये स्विच करते, त्या वेळी ब्रिज सर्किटमधील दुसरा स्विच MOSFET मधील बॉडी डायोडद्वारे विद्युत प्रवाह तात्पुरता उलट करतो. अशा प्रकारे, विद्युत् प्रवाह पुन्हा फिरतो आणि मोटरला उर्जा देत राहते. जेव्हा पहिला MOSFET पुन्हा आयोजित करतो, तेव्हा इतर MOSFET डायोडमध्ये संग्रहित शुल्क काढून टाकले पाहिजे आणि पहिल्या MOSFET द्वारे डिस्चार्ज केले पाहिजे. हे उर्जेचे नुकसान आहे, म्हणून टीआरआर जितका लहान असेल तितका तोटा कमी होईल.

3, ऑटोमोटिव्ह अनुप्रयोग

ऑटोमोटिव्ह ऍप्लिकेशन्समध्ये पॉवर MOSFET चा वापर गेल्या 20 वर्षांमध्ये वेगाने वाढला आहे. शक्तीMOSFETनिवडले आहे कारण ते सामान्य ऑटोमोटिव्ह इलेक्ट्रॉनिक प्रणालींमुळे होणाऱ्या क्षणिक उच्च-व्होल्टेज घटनांना तोंड देऊ शकते, जसे की लोडशेडिंग आणि सिस्टम उर्जेमध्ये अचानक बदल, आणि त्याचे पॅकेज सोपे आहे, मुख्यतः TO220 आणि TO247 पॅकेजेस वापरून. त्याच वेळी, पॉवर विंडो, इंधन इंजेक्शन, अधूनमधून वायपर आणि क्रूझ कंट्रोल यासारखे ऍप्लिकेशन्स हळूहळू बहुतेक ऑटोमोबाईल्समध्ये मानक बनत आहेत आणि डिझाइनमध्ये तत्सम उर्जा उपकरणे आवश्यक आहेत. या कालावधीत, ऑटोमोटिव्ह पॉवर MOSFETs मोटर्स, सोलेनोइड्स आणि इंधन इंजेक्टर म्हणून विकसित झाले.

ऑटोमोटिव्ह उपकरणांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या MOSFET मध्ये व्होल्टेज, प्रवाह आणि ऑन-रेझिस्टन्सची विस्तृत श्रेणी समाविष्ट असते. 30V आणि 40V ब्रेकडाउन व्होल्टेज मॉडेल्सचा वापर करून मोटर कंट्रोल डिव्हाइसेस ब्रिज कॉन्फिगरेशन, 60V डिव्हाइसेसचा वापर लोड चालविण्यासाठी केला जातो जेथे अचानक लोड अनलोडिंग आणि लाट सुरू होण्याच्या परिस्थिती नियंत्रित केल्या पाहिजेत आणि जेव्हा इंडस्ट्री स्टँडर्ड 42V बॅटरी सिस्टममध्ये हलवले जाते तेव्हा 75V तंत्रज्ञान आवश्यक असते. उच्च सहाय्यक व्होल्टेज उपकरणांसाठी 100V ते 150V मॉडेल्सचा वापर आवश्यक असतो आणि 400V वरील MOSFET उपकरणे इंजिन ड्रायव्हर युनिट्समध्ये आणि उच्च तीव्रतेच्या डिस्चार्ज (HID) हेडलॅम्पसाठी कंट्रोल सर्किट्समध्ये वापरली जातात.

ऑटोमोटिव्ह MOSFET ड्राइव्ह करंट्स 2A ते 100A पेक्षा जास्त, ऑन-रेझिस्टन्स 2mΩ ते 100mΩ पर्यंत असतात. MOSFET लोड्समध्ये मोटर्स, व्हॉल्व्ह, दिवे, हीटिंग घटक, कॅपेसिटिव्ह पायझोइलेक्ट्रिक असेंब्ली आणि DC/DC पॉवर सप्लाय यांचा समावेश होतो. स्विचिंग फ्रिक्वेन्सी सामान्यत: 10kHz ते 100kHz पर्यंत असते, मोटार नियंत्रण 20kHz पेक्षा जास्त फ्रिक्वेन्सी स्विच करण्यासाठी योग्य नाही या चेतावणीसह. इतर प्रमुख आवश्यकता म्हणजे UIS कार्यक्षमता, जंक्शन तापमान मर्यादा (-40 अंश ते 175 अंश, कधीकधी 200 अंशांपर्यंत) आणि कारच्या आयुष्याच्या पलीकडे उच्च विश्वसनीयता.

4, एलईडी दिवे आणि कंदील चालक

एलईडी दिवे आणि कंदीलांच्या डिझाइनमध्ये बहुतेकदा MOSFET वापरतात, LED स्थिर करंट ड्रायव्हरसाठी, सामान्यतः NMOS वापरतात. पॉवर MOSFET आणि द्विध्रुवीय ट्रान्झिस्टर सहसा भिन्न असतात. त्याची गेट कॅपेसिटन्स तुलनेने मोठी आहे. संचलन करण्यापूर्वी कॅपेसिटर चार्ज करणे आवश्यक आहे. जेव्हा कॅपेसिटर व्होल्टेज थ्रेशोल्ड व्होल्टेजपेक्षा जास्त होते, तेव्हा MOSFET आचरण करण्यास सुरवात करते. म्हणून, डिझाईन दरम्यान हे लक्षात घेणे महत्वाचे आहे की गेट ड्रायव्हरची लोड क्षमता पुरेशी मोठी असणे आवश्यक आहे की समतुल्य गेट कॅपेसिटन्स (CEI) चे चार्जिंग सिस्टमला आवश्यक वेळेत पूर्ण झाले आहे.

MOSFET ची स्विचिंग गती इनपुट कॅपेसिटन्सच्या चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंगवर खूप अवलंबून असते. जरी वापरकर्ता Cin चे मूल्य कमी करू शकत नाही, परंतु गेट ड्राइव्ह लूप सिग्नल स्त्रोताचे मूल्य कमी करू शकतो अंतर्गत प्रतिकार रु, अशा प्रकारे गेट लूप चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग टाइम कॉन्स्टंट्स कमी करून, स्विचिंग गती वाढवण्यासाठी, सामान्य IC ड्राइव्ह क्षमता येथे प्रामुख्याने प्रतिबिंबित होते, आम्ही म्हणतो की निवडMOSFETबाह्य MOSFET ड्राइव्ह स्थिर-वर्तमान IC चा संदर्भ देते. अंगभूत MOSFET ICs विचारात घेणे आवश्यक नाही. सर्वसाधारणपणे, 1A पेक्षा जास्त प्रवाहांसाठी बाह्य MOSFET विचारात घेतले जाईल. मोठी आणि अधिक लवचिक LED पॉवर क्षमता मिळविण्यासाठी, IC निवडण्याचा एकमेव मार्ग बाह्य MOSFET योग्य क्षमतेने चालविला जाणे आवश्यक आहे आणि MOSFET इनपुट कॅपेसिटन्स हे मुख्य पॅरामीटर आहे.