چھوٹے وولٹیج MOSFETs کو صحیح طریقے سے کیسے منتخب کریں۔

چھوٹے وولٹیج MOSFET انتخاب کا ایک بہت اہم حصہ ہے۔MOSFETانتخاب اچھا نہیں ہے پورے سرکٹ کی کارکردگی اور لاگت کو متاثر کر سکتا ہے، بلکہ انجینئرز کے لیے بھی بہت زیادہ پریشانی لائے گا، کہ MOSFET کو صحیح طریقے سے کیسے منتخب کیا جائے؟

 

 

N-چینل یا P-چینل کا انتخاب کسی ڈیزائن کے لیے صحیح ڈیوائس کا انتخاب کرنے کا پہلا مرحلہ یہ ہے کہ آیا N-چینل یا P-چینل MOSFET استعمال کرنا ہے ایک عام پاور ایپلی کیشن میں، MOSFET ایک کم وولٹیج سائیڈ سوئچ تشکیل دیتا ہے جب MOSFET گراؤنڈ ہے اور بوجھ ٹرنک وولٹیج سے منسلک ہے۔ کم وولٹیج والے سائیڈ سوئچ میں، ڈیوائس کو آف کرنے یا آن کرنے کے لیے درکار وولٹیج کو مدنظر رکھتے ہوئے N-چینل MOSFET استعمال کیا جانا چاہیے۔

 

جب MOSFET بس سے منسلک ہوتا ہے اور لوڈ گراؤنڈ ہوجاتا ہے، تو ہائی وولٹیج سائیڈ سوئچ استعمال کرنا ہوتا ہے۔ P-channel MOSFETs عام طور پر اس ٹوپولوجی میں استعمال ہوتے ہیں، دوبارہ وولٹیج ڈرائیو پر غور کرنے کے لیے۔ موجودہ درجہ بندی کا تعین کریں۔ MOSFET کی موجودہ درجہ بندی منتخب کریں۔ سرکٹ کے ڈھانچے پر منحصر ہے، یہ موجودہ درجہ بندی زیادہ سے زیادہ کرنٹ ہونی چاہیے جسے ہر حال میں بوجھ برداشت کر سکتا ہے۔

 

وولٹیج کے معاملے کی طرح، ڈیزائنر کو یقینی بنانا ہوگا کہ منتخب کیا گیا ہے۔MOSFETاس موجودہ درجہ بندی کو برداشت کر سکتا ہے، یہاں تک کہ جب نظام اسپائک کرنٹ پیدا کر رہا ہو۔ دو موجودہ معاملات جن پر غور کرنا ہے وہ مسلسل موڈ اور پلس اسپائکس ہیں۔ مسلسل ترسیل کے موڈ میں، MOSFET مستحکم حالت میں ہوتا ہے، جب کرنٹ مسلسل ڈیوائس سے گزرتا ہے۔

 

نبض کے اسپائکس اس وقت ہوتے ہیں جب آلے کے ذریعے بہتے بڑے سرجز (یا کرنٹ کے اسپائکس) ہوتے ہیں۔ ایک بار جب ان حالات کے تحت زیادہ سے زیادہ کرنٹ کا تعین ہو جائے تو، یہ صرف ایک ایسا آلہ منتخب کرنے کا معاملہ ہے جو اس زیادہ سے زیادہ کرنٹ کو برداشت کر سکے۔ حرارتی تقاضوں کا تعین MOSFET کو منتخب کرنے کے لیے نظام کی حرارتی ضروریات کا حساب لگانا بھی ضروری ہے۔ ڈیزائنر کو دو مختلف منظرناموں پر غور کرنا چاہیے، بدترین کیس اور سچا کیس۔ یہ سفارش کی جاتی ہے کہ بدترین کیس کا حساب کتاب استعمال کیا جائے کیونکہ یہ حفاظت کا زیادہ مارجن فراہم کرتا ہے اور اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ سسٹم ناکام نہیں ہوگا۔ MOSFET ڈیٹا شیٹ پر کچھ پیمائشیں بھی ہیں جن سے آگاہ ہونا ضروری ہے۔ جیسے پیکیج ڈیوائس کے سیمی کنڈکٹر جنکشن اور ماحول کے درمیان تھرمل مزاحمت، اور زیادہ سے زیادہ جنکشن کا درجہ حرارت۔ سوئچنگ کارکردگی کے بارے میں فیصلہ کرتے ہوئے، MOSFET کو منتخب کرنے کا آخری مرحلہMOSFET.

بہت سے پیرامیٹرز ہیں جو سوئچنگ کی کارکردگی کو متاثر کرتے ہیں، لیکن سب سے اہم گیٹ/ڈرین، گیٹ/ذریعہ، اور ڈرین/ سورس کیپیسیٹینس ہیں۔ یہ گنجائش ڈیوائس میں سوئچنگ نقصانات پیدا کرتی ہے کیونکہ ہر سوئچنگ کے دوران انہیں چارج کرنا پڑتا ہے۔ اس وجہ سے MOSFET کی سوئچنگ کی رفتار کم ہو جاتی ہے اور ڈیوائس کی کارکردگی کم ہو جاتی ہے۔ سوئچنگ کے دوران آلے کے کل نقصانات کا حساب لگانے کے لیے، ڈیزائنر کو ٹرن آن نقصانات (Eon) اور ٹرن آف نقصانات کا حساب لگانا چاہیے۔

 

جب vGS کی قدر چھوٹی ہوتی ہے، الیکٹرانوں کو جذب کرنے کی صلاحیت مضبوط نہیں ہوتی، رساو - ذرائع کے درمیان اب بھی کوئی conductive چینل پیش نہیں کرتا، vGS میں اضافہ، P substrate بیرونی سطح پر الیکٹرانوں میں جذب ہو جاتا ہے، جب vGS پہنچ جاتا ہے ایک خاص قدر، P سبسٹریٹ کی ظاہری شکل کے قریب گیٹ میں موجود یہ الیکٹران N-type کی ایک پتلی تہہ تشکیل دیتے ہیں، اور دو N+ زون کے ساتھ جڑے ہوئے جب vGS ایک خاص قدر تک پہنچ جاتا ہے، P سبسٹریٹ ظاہری شکل کے قریب گیٹ میں موجود یہ الیکٹران ایک تشکیل دیں گے۔ N قسم کی پتلی پرت، اور دو N + خطے سے جڑی ہوئی، نالی میں - ماخذ N-type conductive چینل، اس کی conductive قسم اور P substrate کے مخالف، مخالف قسم کی پرت تشکیل دیتے ہیں۔ vGS بڑا ہے، سیمی کنڈکٹر کی ظاہری شکل کا کردار برقی میدان جتنا مضبوط ہوتا ہے، P سبسٹریٹ کے بیرونی حصے میں الیکٹرانوں کا جذب ہوتا ہے، ترسیلی چینل جتنا زیادہ موٹا ہوتا ہے، چینل کی مزاحمت اتنی ہی کم ہوتی ہے۔ یعنی، VGS < VT میں N-channel MOSFET، کنڈکٹیو چینل نہیں بنا سکتا، ٹیوب کٹ آف حالت میں ہے۔ جب تک کہ جب vGS ≥ VT، صرف اس وقت جب چینل کی ساخت۔ چینل کی تشکیل کے بعد، ڈرین کے درمیان فارورڈ وولٹیج وی ڈی ایس شامل کرکے ایک ڈرین کرنٹ پیدا ہوتا ہے۔

لیکن Vgs میں اضافہ ہوتا رہتا ہے، آئیے کہتے ہیں کہ IRFPS40N60KVgs = 100V جب Vds = 0 اور Vds = 400V، دو شرائط، ٹیوب کا فنکشن کیا اثر لاتا ہے، اگر جل جائے تو اس کی وجہ اور اس عمل کا اندرونی طریقہ کار یہ ہے کہ Vgs میں اضافہ کیسے کم ہوگا۔ Rds (آن) سوئچنگ کے نقصانات کو کم کرتا ہے، لیکن اس کے ساتھ ہی Qg میں اضافہ کرے گا، تاکہ ٹرن آن نقصان بڑا ہو جائے، جس سے MOSFET GS وولٹیج کی کارکردگی Vgg سے Cgs چارجنگ اور بڑھنے پر اثر انداز ہوتی ہے، مینٹیننس وولٹیج Vth تک پہنچ جاتی ہے۔ , MOSFET conductive شروع; MOSFET DS موجودہ اضافہ، DS capacitance اور discharge کے خارج ہونے کی وجہ سے وقفہ میں Millier capacitance، GS capacitance چارجنگ کا زیادہ اثر نہیں ہوتا ہے۔ Qg = Cgs * Vgs، لیکن چارج بڑھتا رہے گا۔

MOSFET کا DS وولٹیج Vgs کی طرح اسی وولٹیج پر گر جاتا ہے، Millier capacitance بہت بڑھ جاتا ہے، بیرونی ڈرائیو وولٹیج Millier capacitance کو چارج کرنا بند کر دیتا ہے، GS capacitance کا وولٹیج غیر تبدیل ہوتا ہے، Millier capacitance پر وولٹیج بڑھ جاتا ہے، جبکہ وولٹیج بڑھ جاتا ہے۔ ڈی ایس کی گنجائش میں کمی جاری ہے۔ MOSFET کا DS وولٹیج سنترپت ترسیل پر وولٹیج تک کم ہو جاتا ہے، Millier capacitance چھوٹا ہو جاتا ہے MOSFET کا DS وولٹیج سنترپتی ترسیل پر وولٹیج پر گر جاتا ہے، Millier capacitance چھوٹا ہو جاتا ہے اور بیرونی ڈرائیو کے ذریعے GS capacitance کے ساتھ چارج کیا جاتا ہے۔ وولٹیج، اور GS کیپیسیٹینس پر وولٹیج بڑھ جاتا ہے۔ وولٹیج کی پیمائش کے چینلز گھریلو 3D01، 4D01، اور نسان کی 3SK سیریز ہیں۔

جی پول (گیٹ) کا تعین: ملٹی میٹر کا ڈائیوڈ گیئر استعمال کریں۔ اگر مثبت اور منفی وولٹیج ڈراپ کے درمیان ایک فٹ اور دوسرے دو فٹ 2V سے زیادہ ہیں، یعنی ڈسپلے "1"، تو یہ فٹ گیٹ G ہے۔ اور پھر باقی دو فٹ کی پیمائش کے لیے قلم کا تبادلہ کریں، اس وقت وولٹیج ڈراپ چھوٹا ہوتا ہے، کالا قلم ڈی پول (ڈرین) سے منسلک ہوتا ہے، سرخ قلم ایس پول (ذریعہ) سے جڑا ہوتا ہے۔