بہتر پیکیج MOSFETs کیسے کام کرتے ہیں۔

انکیپسولیٹڈ MOSFETs کا استعمال کرتے ہوئے سوئچنگ پاور سپلائی یا موٹر ڈرائیو سرکٹ کو ڈیزائن کرتے وقت، زیادہ تر لوگ MOS کی مزاحمت، زیادہ سے زیادہ وولٹیج، وغیرہ، زیادہ سے زیادہ کرنٹ وغیرہ پر غور کرتے ہیں، اور بہت سے ایسے ہیں جو صرف ان عوامل پر غور کرتے ہیں۔ اس طرح کے سرکٹس کام کر سکتے ہیں، لیکن وہ بہترین نہیں ہیں اور ان کو رسمی پروڈکٹ ڈیزائن کے طور پر اجازت نہیں ہے۔

ذیل میں MOSFET کی بنیادی باتوں کا ایک چھوٹا سا خلاصہ ہے اورMOSFETڈرائیور سرکٹس، جس کا میں متعدد ذرائع کا حوالہ دیتا ہوں، تمام اصلی نہیں۔ بشمول MOSFETs، خصوصیات، ڈرائیو اور ایپلیکیشن سرکٹس کا تعارف۔ پیکیجنگ MOSFET کی اقسام اور جنکشن MOSFET ایک FET (ایک اور JFET) ہے، جسے بہتر یا کمی کی قسم، P-چینل یا N-چینل کی کل چار اقسام میں تیار کیا جا سکتا ہے، لیکن اصل اطلاق صرف بہتر N-چینل MOSFET اور بڑھا ہوا P. چینل MOSFET، لہذا عام طور پر NMOS کہا جاتا ہے، یا PMOS ان دو قسموں سے مراد ہے۔

جہاں تک کمی کی قسم MOSFETs کا استعمال کیوں نہیں کیا جاتا ہے، اس کی تہہ تک جانے کی سفارش نہیں کی جاتی ہے۔ ان دو قسم کے اضافہ MOSFETs کے لیے، NMOS زیادہ عام طور پر استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ اس کی مزاحمت کم ہوتی ہے اور اسے بنانے میں آسانی ہوتی ہے۔ لہذا سوئچنگ پاور سپلائی اور موٹر ڈرائیو ایپلی کیشنز، عام طور پر NMOS استعمال کریں. مندرجہ ذیل تعارف، بلکہ مزیدNMOS- کی بنیاد پر.

MOSFETs میں تین پنوں کے درمیان طفیلی صلاحیت ہوتی ہے، جس کی ضرورت نہیں ہے، لیکن مینوفیکچرنگ کے عمل کی حدود کی وجہ سے۔ ڈرائیو سرکٹ کے ڈیزائن یا انتخاب میں پرجیوی گنجائش کے وجود کو کچھ پریشانی ہو، لیکن اس سے بچنے کا کوئی طریقہ نہیں ہے، اور پھر تفصیل سے بیان کیا گیا ہے۔ جیسا کہ آپ MOSFET اسکیمیٹک پر دیکھ سکتے ہیں، نالی اور ماخذ کے درمیان ایک طفیلی ڈایڈڈ ہوتا ہے۔

اسے باڈی ڈائیوڈ کہا جاتا ہے اور یہ موٹرز جیسے دلکش بوجھ چلانے میں اہم ہے۔ ویسے، باڈی ڈایڈڈ صرف انفرادی طور پر موجود ہےMOSFETsاور عام طور پر انٹیگریٹڈ سرکٹ چپ کے اندر موجود نہیں ہوتا ہے۔ MOSFET ON CharacteristicsOn کا مطلب ایک سوئچ کے طور پر کام کرنا ہے، جو کہ سوئچ بند کرنے کے مترادف ہے۔

NMOS کی خصوصیات، ایک خاص قدر سے زیادہ Vgs چلائے گا، اس صورت میں استعمال کے لیے موزوں ہے جب سورس گراؤنڈ ہو (لو اینڈ ڈرائیو)، جب تک کہ گیٹ وولٹیج 4V یا 10V ہو۔ PMOS کی خصوصیات، ایک خاص قدر سے کم Vgs چلائے گی، اس صورت میں استعمال کے لیے موزوں ہے جب ماخذ VCC (ہائی اینڈ ڈرائیو) سے منسلک ہو۔ تاہم، اگرچہ PMOS کو ہائی اینڈ ڈرائیور کے طور پر آسانی سے استعمال کیا جا سکتا ہے، NMOS کو عام طور پر ہائی اینڈ ڈرائیورز میں استعمال کیا جاتا ہے جس کی وجہ بڑی آن مزاحمت، زیادہ قیمت، اور کچھ متبادل اقسام ہیں۔

پیکیجنگ MOSFET سوئچنگ ٹیوب کا نقصان، چاہے وہ NMOS ہو یا PMOS، ترسیل کے بعد آن ریزسٹنس موجود ہے، تاکہ کرنٹ اس مزاحمت میں توانائی استعمال کرے، استعمال ہونے والی توانائی کے اس حصے کو کنڈکشن نقصان کہا جاتا ہے۔ ایک چھوٹی آن ریزسٹنس کے ساتھ MOSFET کا انتخاب کنڈکشن نقصان کو کم کر دے گا۔ آج کل، چھوٹی طاقت MOSFET کی آن ریزسٹنس عام طور پر دسیوں ملی اوہمس کے لگ بھگ ہوتی ہے، اور چند ملی اوہمز بھی دستیاب ہیں۔ MOS کو فوری طور پر مکمل نہیں ہونا چاہیے جب یہ چلاتا ہے اور کاٹتا ہے۔ MOS کے دونوں طرف وولٹیج ہے کم ہونے کا عمل، اور اس کے ذریعے بہنے والے کرنٹ میں اضافہ کا عمل ہوتا ہے۔ اس دوران MOSFET کا نقصان وولٹیج اور کرنٹ کی پیداوار ہے، جسے سوئچنگ نقصان کہتے ہیں۔ عام طور پر سوئچنگ کا نقصان ترسیل کے نقصان سے بہت بڑا ہوتا ہے، اور سوئچنگ فریکوئنسی جتنی تیز ہوگی، نقصان اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ ترسیل کے فوری طور پر وولٹیج اور کرنٹ کی پیداوار بہت بڑی ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں بڑے نقصانات ہوتے ہیں۔

سوئچنگ کے وقت کو کم کرنے سے ہر ترسیل میں نقصان کم ہو جاتا ہے۔ سوئچنگ فریکوئنسی کو کم کرنے سے فی یونٹ وقت میں سوئچز کی تعداد کم ہو جاتی ہے۔ یہ دونوں طریقے سوئچنگ کے نقصانات کو کم کر سکتے ہیں۔ ترسیل کے فوری طور پر وولٹیج اور کرنٹ کی پیداوار بڑی ہے، اور نتیجے میں ہونے والا نقصان بھی بڑا ہے۔ سوئچنگ کے وقت کو کم کرنے سے ہر ترسیل پر ہونے والے نقصان کو کم کیا جا سکتا ہے۔ سوئچنگ فریکوئنسی کو کم کرنے سے فی یونٹ وقت میں سوئچ کی تعداد کم ہو سکتی ہے۔ یہ دونوں طریقے سوئچنگ کے نقصانات کو کم کر سکتے ہیں۔ ڈرائیونگ بائی پولر ٹرانزسٹرز کے مقابلے میں، عام طور پر یہ خیال کیا جاتا ہے کہ پیکڈ MOSFET کو آن کرنے کے لیے کسی کرنٹ کی ضرورت نہیں ہے، جب تک کہ GS وولٹیج ایک خاص قدر سے زیادہ ہو۔ یہ کرنا آسان ہے، تاہم، ہمیں رفتار کی بھی ضرورت ہے۔ encapsulated MOSFET کی ساخت کو GS, GD کے درمیان طفیلی اہلیت کی موجودگی میں دیکھا جا سکتا ہے، اور MOSFET کی ڈرائیونگ درحقیقت، capacitance کی چارجنگ اور ڈسچارج ہے۔ کیپسیٹر کو چارج کرنے کے لیے کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے، کیونکہ فوری طور پر کیپیسیٹر کو چارج کرنا شارٹ سرکٹ کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے، اس لیے فوری کرنٹ بڑا ہو گا۔ MOSFET ڈرائیور کا انتخاب/ڈیزائن کرتے وقت سب سے پہلے جو چیز نوٹ کرنی ہے وہ ہے فوری طور پر شارٹ سرکٹ کرنٹ کا سائز جو فراہم کیا جا سکتا ہے۔

نوٹ کرنے والی دوسری بات یہ ہے کہ، عام طور پر ہائی اینڈ ڈرائیو NMOS میں استعمال کیا جاتا ہے، آن ٹائم گیٹ وولٹیج کو سورس وولٹیج سے زیادہ ہونا چاہیے۔ ہائی اینڈ ڈرائیو MOSFET کنڈکشن سورس وولٹیج اور ڈرین وولٹیج (VCC) یکساں ہے، لہذا گیٹ وولٹیج VCC 4 V یا 10 V کے مقابلے میں۔ اگر اسی سسٹم میں، VCC سے بڑا وولٹیج حاصل کرنے کے لیے، ہمیں مہارت حاصل کرنی ہوگی۔ سرکٹس کو بڑھانے. بہت سے موٹر ڈرائیوروں کے پاس چارج پمپ انٹیگریٹڈ ہوتے ہیں، یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ MOSFET کو چلانے کے لیے کافی شارٹ سرکٹ کرنٹ حاصل کرنے کے لیے آپ کو مناسب بیرونی گنجائش کا انتخاب کرنا چاہیے۔ 4V یا 10V عام طور پر MOSFET کے آن سٹیٹ وولٹیج میں استعمال ہوتا ہے، یقیناً، ڈیزائن میں ایک خاص مارجن ہونا ضروری ہے۔ وولٹیج جتنی زیادہ ہوگی، آن اسٹیٹ کی رفتار اتنی ہی تیز ہوگی اور آن اسٹیٹ مزاحمت اتنی ہی کم ہوگی۔ آج کل، مختلف شعبوں میں چھوٹے آن سٹیٹ وولٹیج کے ساتھ MOSFETs موجود ہیں، لیکن 12V آٹوموٹیو الیکٹرانک سسٹمز میں، عام طور پر 4V آن سٹیٹ کافی ہے۔ MOSFET ڈرائیو سرکٹ اور اس کا نقصان۔