MOSFETs کے لیے درخواست کے منظرنامے کیا ہیں؟

MOSFETs بڑے پیمانے پر اینالاگ اور ڈیجیٹل سرکٹس میں استعمال ہوتے ہیں اور ہماری زندگیوں سے گہرا تعلق رکھتے ہیں۔ MOSFETs کے فوائد یہ ہیں: ڈرائیو سرکٹ نسبتاً آسان ہے۔ MOSFETs کو BJTs کے مقابلے میں بہت کم ڈرائیو کرنٹ کی ضرورت ہوتی ہے، اور عام طور پر براہ راست CMOS یا اوپن کلیکٹر کے ذریعے چلایا جا سکتا ہے۔ ٹی ٹی ایل ڈرائیور سرکٹس۔ دوسرا، MOSFETs تیزی سے سوئچ کرتے ہیں اور زیادہ رفتار سے کام کر سکتے ہیں کیونکہ چارج اسٹوریج کا کوئی اثر نہیں ہوتا ہے۔ اس کے علاوہ، MOSFETs میں ثانوی خرابی کی ناکامی کا طریقہ کار نہیں ہے۔ درجہ حرارت جتنا زیادہ ہو گا، برداشت اتنی ہی زیادہ ہو گی، تھرمل خرابی کا امکان اتنا ہی کم ہو گا، بلکہ بہتر کارکردگی فراہم کرنے کے لیے درجہ حرارت کی ایک وسیع رینج میں بھی۔ آلات، سمارٹ فونز اور دیگر پورٹیبل ڈیجیٹل الیکٹرانک مصنوعات ہر جگہ مل سکتی ہیں۔

 

MOSFET درخواست کیس کا تجزیہ

1، پاور سپلائی ایپلی کیشنز کو سوئچ کرنا

تعریف کے مطابق، اس ایپلیکیشن کے لیے MOSFETs کو وقتاً فوقتاً چلانے اور بند کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، بجلی کی فراہمی کو سوئچ کرنے کے لیے درجنوں ٹوپولاجی استعمال کی جا سکتی ہیں، جیسے کہ DC-DC پاور سپلائی عام طور پر بنیادی بک کنورٹر میں استعمال ہوتی ہے جو سوئچنگ فنکشن کو انجام دینے کے لیے دو MOSFETs پر انحصار کرتی ہے، یہ سوئچز باری باری انڈکٹر میں ذخیرہ کرنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ توانائی، اور پھر توانائی کو بوجھ کے لیے کھولیں۔ فی الحال، ڈیزائنرز اکثر سینکڑوں کلو ہرٹز اور یہاں تک کہ 1 میگا ہرٹز سے زیادہ فریکوئنسیوں کا انتخاب کرتے ہیں، اس حقیقت کی وجہ سے کہ فریکوئنسی جتنی زیادہ ہوگی، مقناطیسی اجزاء اتنے ہی چھوٹے اور ہلکے ہوں گے۔ سوئچنگ پاور سپلائیز میں دوسرے سب سے اہم MOSFET پیرامیٹرز میں آؤٹ پٹ کیپیسیٹینس، تھریشولڈ وولٹیج، گیٹ کی رکاوٹ اور برفانی تودہ توانائی شامل ہیں۔

 

2، موٹر کنٹرول ایپلی کیشنز

موٹر کنٹرول ایپلی کیشنز پاور کے لیے ایک اور ایپلی کیشن ایریا ہیں۔MOSFETs. عام ہاف برج کنٹرول سرکٹس دو MOSFETs استعمال کرتے ہیں (مکمل پل چار استعمال کرتا ہے)، لیکن دو MOSFETs آف ٹائم (ڈیڈ ٹائم) برابر ہے۔ اس ایپلیکیشن کے لیے، ریورس ریکوری ٹائم (trr) بہت اہم ہے۔ جب ایک انڈکٹو بوجھ کو کنٹرول کرتے ہیں (جیسے موٹر وائنڈنگ)، کنٹرول سرکٹ برج سرکٹ میں MOSFET کو آف سٹیٹ میں بدل دیتا ہے، اس مقام پر برج سرکٹ میں ایک اور سوئچ عارضی طور پر MOSFET میں باڈی ڈائیوڈ کے ذریعے کرنٹ کو ریورس کرتا ہے۔ اس طرح، کرنٹ دوبارہ گردش کرتا ہے اور موٹر کو طاقت دیتا رہتا ہے۔ جب پہلا MOSFET دوبارہ چلتا ہے، تو دوسرے MOSFET ڈایڈڈ میں ذخیرہ شدہ چارج کو پہلے MOSFET کے ذریعے ہٹانا اور خارج کرنا ضروری ہے۔ یہ ایک توانائی کا نقصان ہے، لہذا trr جتنا چھوٹا ہوگا، اتنا ہی چھوٹا نقصان ہوگا۔

 

3، آٹوموٹو ایپلی کیشنز

آٹوموٹو ایپلی کیشنز میں پاور MOSFETs کے استعمال میں پچھلے 20 سالوں میں تیزی سے اضافہ ہوا ہے۔ طاقتMOSFETکا انتخاب اس لیے کیا گیا ہے کہ یہ عام آٹوموٹیو الیکٹرانک سسٹمز کی وجہ سے ہونے والے عارضی ہائی وولٹیج کے مظاہر کو برداشت کر سکتا ہے، جیسے کہ لوڈ شیڈنگ اور سسٹم کی توانائی میں اچانک تبدیلیاں، اور اس کا پیکج آسان ہے، بنیادی طور پر TO220 اور TO247 پیکیجز کا استعمال کرتے ہوئے۔ ایک ہی وقت میں، زیادہ تر آٹوموبائلز میں پاور ونڈوز، فیول انجیکشن، وقفے وقفے سے وائپرز اور کروز کنٹرول جیسی ایپلی کیشنز بتدریج معیاری بن رہی ہیں، اور ڈیزائن میں اسی طرح کے پاور ڈیوائسز کی ضرورت ہے۔ اس عرصے کے دوران، آٹوموٹو پاور MOSFETs موٹرز، سولینائڈز، اور فیول انجیکٹرز کے طور پر زیادہ مقبول ہوئے۔

 

آٹوموٹو آلات میں استعمال ہونے والے MOSFETs وولٹیجز، کرنٹ اور آن ریزسٹنس کی ایک وسیع رینج کا احاطہ کرتے ہیں۔ 30V اور 40V بریک ڈاؤن وولٹیج ماڈلز کا استعمال کرتے ہوئے موٹر کنٹرول ڈیوائسز برج کنفیگریشنز، 60V ڈیوائسز کا استعمال لوڈز کو چلانے کے لیے کیا جاتا ہے جہاں اچانک لوڈ اتارنے اور اضافے کے آغاز کے حالات کو کنٹرول کیا جانا چاہیے، اور جب انڈسٹری کے معیار کو 42V بیٹری سسٹمز میں منتقل کیا جاتا ہے تو 75V ٹیکنالوجی کی ضرورت ہوتی ہے۔ ہائی معاون وولٹیج والے آلات کے لیے 100V سے 150V ماڈلز کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے، اور MOSFET ڈیوائسز 400V سے اوپر کے انجن ڈرائیور یونٹس اور ہائی انٹینسٹی ڈسچارج (HID) ہیڈ لیمپس کے لیے کنٹرول سرکٹس میں استعمال ہوتی ہیں۔

 

آٹوموٹو MOSFET ڈرائیو کرنٹ کی حد 2A سے 100A سے زیادہ ہوتی ہے، جس میں مزاحمت 2mΩ سے 100mΩ تک ہوتی ہے۔ MOSFET بوجھ میں موٹرز، والوز، لیمپ، حرارتی اجزاء، کیپسیٹیو پیزو الیکٹرک اسمبلیاں اور DC/DC پاور سپلائیز شامل ہیں۔ سوئچنگ فریکوئنسی عام طور پر 10kHz سے لے کر 100kHz تک ہوتی ہے، اس انتباہ کے ساتھ کہ موٹر کنٹرول 20kHz سے اوپر کی فریکوئنسیوں کو سوئچ کرنے کے لیے موزوں نہیں ہے۔ دیگر اہم تقاضوں میں UIS کی کارکردگی، جنکشن درجہ حرارت کی حد (-40 ڈگری سے 175 ڈگری تک، کبھی کبھی 200 ڈگری تک) پر آپریٹنگ حالات اور کار کی زندگی سے زیادہ قابل اعتماد ہیں۔

 

4، ایل ای ڈی لیمپ اور لالٹین ڈرائیور

ایل ای ڈی لیمپ اور لالٹین کے ڈیزائن میں اکثر MOSFET کا استعمال کرتے ہیں، LED مستقل کرنٹ ڈرائیور کے لیے عام طور پر NMOS استعمال کرتے ہیں۔ پاور MOSFET اور دوئبرووی ٹرانجسٹر عام طور پر مختلف ہوتے ہیں۔ اس کے گیٹ کی گنجائش نسبتاً بڑی ہے۔ کیپیسیٹر کو ترسیل سے پہلے چارج کرنے کی ضرورت ہے۔ جب کپیسیٹر وولٹیج تھریشولڈ وولٹیج سے زیادہ ہو جاتا ہے تو MOSFET چلنا شروع کر دیتا ہے۔ اس لیے، ڈیزائن کے دوران یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ گیٹ ڈرائیور کی بوجھ کی گنجائش اتنی زیادہ ہونی چاہیے کہ اس بات کو یقینی بنایا جا سکے کہ مساوی گیٹ کیپیسیٹینس (CEI) کی چارجنگ سسٹم کے لیے مطلوبہ وقت کے اندر مکمل ہو جائے۔

 

MOSFET کی سوئچنگ کی رفتار ان پٹ کیپیسیٹینس کے چارجنگ اور ڈسچارج پر بہت زیادہ منحصر ہے۔ صارف Cin کی قدر کو کم نہیں کر سکتا، لیکن گیٹ ڈرائیو لوپ سگنل سورس کی اندرونی مزاحمت روپے کی قدر کو کم کر سکتا ہے، اس طرح گیٹ لوپ چارجنگ اور ڈسچارج ٹائم مستقل کو کم کر سکتا ہے، سوئچنگ کی رفتار کو تیز کرنے کے لیے، جنرل آئی سی ڈرائیو کی صلاحیت۔ بنیادی طور پر یہاں جھلکتی ہے، ہم کہتے ہیں کہ انتخابMOSFETبیرونی MOSFET ڈرائیو مستقل موجودہ ICs سے مراد ہے۔ بلٹ ان MOSFET ICs پر غور کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ عام طور پر، 1A سے زیادہ کرنٹ کے لیے بیرونی MOSFET پر غور کیا جائے گا۔ ایک بڑی اور زیادہ لچکدار ایل ای ڈی پاور کی صلاحیت حاصل کرنے کے لیے، بیرونی MOSFET واحد طریقہ ہے جس کا انتخاب IC کو مناسب صلاحیت سے کرنے کی ضرورت ہے، اور MOSFET ان پٹ کیپیسیٹینس کلیدی پیرامیٹر ہے۔