మెరుగుపరచబడిన ప్యాకేజీ MOSFETలు ఎలా పని చేస్తాయి

ఎన్‌క్యాప్సులేటెడ్ MOSFETలను ఉపయోగించి స్విచ్చింగ్ పవర్ సప్లై లేదా మోటార్ డ్రైవ్ సర్క్యూట్‌ను డిజైన్ చేసేటప్పుడు, చాలా మంది వ్యక్తులు MOS యొక్క ఆన్-రెసిస్టెన్స్, గరిష్ట వోల్టేజ్, మొదలైనవి, గరిష్ట కరెంట్ మొదలైనవాటిని పరిగణనలోకి తీసుకుంటారు మరియు ఈ కారకాలను మాత్రమే పరిగణనలోకి తీసుకునేవారు చాలా మంది ఉన్నారు. ఇటువంటి సర్క్యూట్లు పని చేయవచ్చు, కానీ అవి అద్భుతమైనవి కావు మరియు అధికారిక ఉత్పత్తి నమూనాలుగా అనుమతించబడవు.

కిందిది MOSFET యొక్క ప్రాథమిక విషయాల యొక్క చిన్న సారాంశం మరియుMOSFETడ్రైవర్ సర్క్యూట్‌లు, నేను అనేక మూలాలను సూచిస్తాను, అన్నీ అసలైనవి కావు. MOSFETలు, లక్షణాలు, డ్రైవ్ మరియు అప్లికేషన్ సర్క్యూట్‌ల పరిచయంతో సహా. ప్యాకేజింగ్ MOSFET రకాలు మరియు జంక్షన్ MOSFET అనేది ఒక FET (మరొక JFET), మెరుగుపరచబడిన లేదా క్షీణత రకం, P-ఛానల్ లేదా N-ఛానల్ మొత్తం నాలుగు రకాలుగా తయారు చేయబడుతుంది, అయితే కేవలం మెరుగుపరచబడిన N-ఛానల్ MOSFET మరియు మెరుగుపరచబడిన P యొక్క వాస్తవ అనువర్తనం -ఛానెల్ MOSFET, కాబట్టి సాధారణంగా NMOS గా సూచిస్తారు, లేదా PMOS ఈ రెండు రకాలను సూచిస్తుంది.

క్షీణత రకం MOSFETలను ఎందుకు ఉపయోగించకూడదు అనే దాని గురించి, దాని దిగువకు వెళ్లడం సిఫారసు చేయబడలేదు. ఈ రెండు రకాల మెరుగుదల MOSFETల కోసం, NMOS దాని తక్కువ ఆన్-రెసిస్టెన్స్ మరియు ఫాబ్రికేషన్ సౌలభ్యం కారణంగా సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతుంది. కాబట్టి విద్యుత్ సరఫరా మరియు మోటార్ డ్రైవ్ అప్లికేషన్‌లను మార్చడం, సాధారణంగా NMOSని ఉపయోగించండి. కింది పరిచయం, కానీ ఇంకా ఎక్కువNMOS-ఆధారిత.

MOSFETలు మూడు పిన్‌ల మధ్య పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్‌ను కలిగి ఉంటాయి, ఇది అవసరం లేదు, కానీ తయారీ ప్రక్రియ పరిమితుల కారణంగా. డ్రైవ్ సర్క్యూట్ రూపకల్పన లేదా ఎంపికలో పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్ ఉనికిలో కొంత ఇబ్బంది ఉంటుంది, కానీ నివారించడానికి మార్గం లేదు, ఆపై వివరంగా వివరించబడింది. మీరు MOSFET స్కీమాటిక్‌లో చూడగలిగినట్లుగా, కాలువ మరియు మూలం మధ్య పరాన్నజీవి డయోడ్ ఉంది.

దీనిని బాడీ డయోడ్ అని పిలుస్తారు మరియు మోటార్లు వంటి ప్రేరక లోడ్‌లను నడపడంలో ఇది ముఖ్యమైనది. మార్గం ద్వారా, శరీర డయోడ్ వ్యక్తిగతంగా మాత్రమే ఉంటుందిMOSFETలుమరియు సాధారణంగా ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ చిప్ లోపల ఉండదు. MOSFET ON CharacteristicsOn అంటే స్విచ్‌గా పని చేయడం, ఇది స్విచ్ మూసివేతకు సమానం.

NMOS లక్షణాలు, నిర్దిష్ట విలువ కంటే ఎక్కువ Vgs నిర్వహిస్తుంది, మూలం గ్రౌన్దేడ్ అయినప్పుడు (తక్కువ-ముగింపు డ్రైవ్), గేట్ వోల్టేజ్ 4V లేదా 10V ఉన్నంత వరకు ఉపయోగించేందుకు అనుకూలం. PMOS లక్షణాలు, నిర్దిష్ట విలువ కంటే తక్కువ Vgs నిర్వహిస్తుంది, మూలం VCC (హై-ఎండ్ డ్రైవ్)కి కనెక్ట్ చేయబడిన సందర్భంలో ఉపయోగించడానికి అనుకూలం. అయినప్పటికీ, PMOSను హై ఎండ్ డ్రైవర్‌గా సులభంగా ఉపయోగించగలిగినప్పటికీ, పెద్ద ఆన్-రెసిస్టెన్స్, అధిక ధర మరియు కొన్ని రీప్లేస్‌మెంట్ రకాల కారణంగా NMOS సాధారణంగా హై ఎండ్ డ్రైవర్‌లలో ఉపయోగించబడుతుంది.

ప్యాకేజింగ్ MOSFET స్విచింగ్ ట్యూబ్ నష్టం, అది NMOS లేదా PMOS అయినా, ప్రసరణ తర్వాత ఆన్-రెసిస్టెన్స్ ఉనికిలో ఉంటుంది, తద్వారా విద్యుత్తు ఈ ప్రతిఘటనలో శక్తిని వినియోగిస్తుంది, వినియోగించే శక్తిలో ఈ భాగాన్ని ప్రసరణ నష్టం అంటారు. చిన్న ఆన్-రెసిస్టెన్స్‌తో MOSFETని ఎంచుకోవడం వలన ప్రసరణ నష్టాన్ని తగ్గిస్తుంది. ఈ రోజుల్లో, చిన్న పవర్ MOSFET యొక్క ఆన్-రెసిస్టెన్స్ సాధారణంగా పదుల మిలియన్ల మిల్లియోమ్‌లు, మరియు కొన్ని మిల్లియోమ్‌లు కూడా అందుబాటులో ఉన్నాయి. MOSని నిర్వహించినప్పుడు మరియు కత్తిరించినప్పుడు తక్షణమే పూర్తి చేయకూడదు. MOS యొక్క రెండు వైపులా వోల్టేజ్ ఒక తగ్గే ప్రక్రియ, మరియు దాని ద్వారా ప్రవహించే కరెంట్ పెరుగుతున్న ప్రక్రియను కలిగి ఉంటుంది. ఈ సమయంలో, MOSFET యొక్క నష్టం వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ యొక్క ఉత్పత్తి, దీనిని అంటారు మార్పిడి నష్టం. సాధారణంగా మార్పిడి నష్టం ప్రసరణ నష్టం కంటే చాలా పెద్దది, మరియు వేగంగా మారే ఫ్రీక్వెన్సీ, పెద్ద నష్టం. వాహక తక్షణంలో వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ యొక్క ఉత్పత్తి చాలా పెద్దది, ఫలితంగా పెద్ద నష్టాలు ఏర్పడతాయి.

మారే సమయాన్ని తగ్గించడం వలన ప్రతి ప్రసరణలో నష్టాన్ని తగ్గిస్తుంది; స్విచింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీని తగ్గించడం వలన యూనిట్ సమయానికి స్విచ్‌ల సంఖ్య తగ్గుతుంది. ఈ రెండు విధానాలు మారే నష్టాలను తగ్గించగలవు. వాహక తక్షణం వద్ద వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ యొక్క ఉత్పత్తి పెద్దది మరియు ఫలితంగా నష్టం కూడా పెద్దది. మారే సమయాన్ని తగ్గించడం వలన ప్రతి ప్రసరణలో నష్టాన్ని తగ్గించవచ్చు; స్విచింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీని తగ్గించడం ద్వారా యూనిట్ సమయానికి స్విచ్‌ల సంఖ్యను తగ్గించవచ్చు. ఈ రెండు విధానాలు మారే నష్టాలను తగ్గించగలవు. డ్రైవింగ్ బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్‌లతో పోలిస్తే, GS వోల్టేజ్ నిర్దిష్ట విలువ కంటే ఎక్కువగా ఉన్నంత వరకు, ప్యాక్ చేయబడిన MOSFETని ఆన్ చేయడానికి కరెంట్ అవసరం లేదని సాధారణంగా నమ్ముతారు. దీన్ని చేయడం సులభం, అయితే, మాకు వేగం కూడా అవసరం. GS, GD మధ్య పరాన్నజీవి కెపాసిటెన్స్ సమక్షంలో ఎన్‌క్యాప్సులేటెడ్ MOSFET యొక్క నిర్మాణాన్ని చూడవచ్చు మరియు MOSFET యొక్క డ్రైవింగ్ నిజానికి కెపాసిటెన్స్ యొక్క ఛార్జింగ్ మరియు డిశ్చార్జింగ్. కెపాసిటర్‌ను ఛార్జ్ చేయడానికి కరెంట్ అవసరం, ఎందుకంటే కెపాసిటర్‌ను తక్షణమే ఛార్జ్ చేయడం షార్ట్ సర్క్యూట్‌గా చూడవచ్చు, కాబట్టి తక్షణ కరెంట్ పెద్దదిగా ఉంటుంది. MOSFET డ్రైవర్‌ను ఎంచుకునేటప్పుడు/డిజైన్ చేసేటప్పుడు గమనించవలసిన మొదటి విషయం ఏమిటంటే అందించబడే తక్షణ షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ పరిమాణం.

గమనించవలసిన రెండవ విషయం ఏమిటంటే, సాధారణంగా హై-ఎండ్ డ్రైవ్ NMOSలో ఉపయోగించబడుతుంది, ఆన్-టైమ్ గేట్ వోల్టేజ్ సోర్స్ వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి. హై-ఎండ్ డ్రైవ్ MOSFET కండక్షన్ సోర్స్ వోల్టేజ్ మరియు డ్రెయిన్ వోల్టేజ్ (VCC) ఒకే విధంగా ఉంటుంది, కాబట్టి VCC 4 V లేదా 10 V కంటే గేట్ వోల్టేజ్. అదే సిస్టమ్‌లో ఉంటే, VCC కంటే పెద్ద వోల్టేజ్ పొందడానికి, మనం ఇందులో ప్రత్యేకత కలిగి ఉండాలి బూస్టింగ్ సర్క్యూట్లు. అనేక మోటారు డ్రైవర్లు ఇంటిగ్రేటెడ్ ఛార్జ్ పంపులను కలిగి ఉన్నారు, MOSFETని నడపడానికి తగినంత షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ పొందడానికి, మీరు తగిన బాహ్య కెపాసిటెన్స్‌ని ఎంచుకోవాలని గమనించడం ముఖ్యం. 4V లేదా 10V సాధారణంగా MOSFET యొక్క ఆన్-స్టేట్ వోల్టేజ్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే, డిజైన్‌కు నిర్దిష్ట మార్జిన్ ఉండాలి. అధిక వోల్టేజ్, వేగంగా ఆన్-స్టేట్ వేగం మరియు తక్కువ ఆన్-స్టేట్ రెసిస్టెన్స్. ఈ రోజుల్లో, వివిధ రంగాలలో ఉపయోగించే చిన్న ఆన్-స్టేట్ వోల్టేజ్‌తో MOSFETలు ఉన్నాయి, కానీ 12V ఆటోమోటివ్ ఎలక్ట్రానిక్ సిస్టమ్‌లలో, సాధారణంగా 4V ఆన్-స్టేట్ సరిపోతుంది.MOSFET డ్రైవ్ సర్క్యూట్ మరియు దాని నష్టం.