چھوٹے پیکیج MOSFETs

جب MOSFET بس اور لوڈ گراؤنڈ سے منسلک ہوتا ہے، تو ایک ہائی وولٹیج سائیڈ سوئچ استعمال کیا جاتا ہے۔ اکثر پی چینلMOSFETsاس ٹوپولوجی میں دوبارہ وولٹیج ڈرائیو پر غور کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ موجودہ درجہ بندی کا تعین دوسرا مرحلہ MOSFET کی موجودہ درجہ بندی کا انتخاب کرنا ہے۔ 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۔ زیر غور دو موجودہ معاملات مسلسل موڈ اور پلس اسپائکس ہیں۔ اس پیرامیٹر کا حوالہ FDN304P ڈیٹا شیٹ کے ذریعے دیا جاتا ہے، جہاں MOSFET مسلسل کنڈکشن موڈ میں مستحکم حالت میں ہوتا ہے، جب کرنٹ مسلسل ڈیوائس سے بہہ رہا ہوتا ہے۔

پلس اسپائکس اس وقت ہوتی ہیں جب ڈیوائس کے ذریعے کرنٹ بہتا ہوا بڑا اضافہ (یا سپائیک) ہوتا ہے۔ 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۔

ریٹیڈ کرنٹ کو منتخب کرنے کے بعد، ترسیل کے نقصان کا بھی حساب لگانا ضروری ہے۔ عملی طور پر، MOSFETs مثالی آلات نہیں ہیں کیونکہ ترسیلی عمل کے دوران طاقت کا نقصان ہوتا ہے، جسے ترسیل کا نقصان کہا جاتا ہے۔

MOSFET ایک متغیر ریزسٹر کے طور پر کام کرتا ہے جب یہ "آن" ہوتا ہے، جیسا کہ ڈیوائس کے RDS(ON) کے ذریعے طے کیا جاتا ہے، اور درجہ حرارت کے ساتھ نمایاں طور پر مختلف ہوتا ہے۔ ڈیوائس کی بجلی کی کھپت کا حساب Iload2 x RDS(ON) سے لگایا جا سکتا ہے، اور چونکہ آن مزاحمت درجہ حرارت کے ساتھ مختلف ہوتی ہے، اس لیے بجلی کی کھپت متناسب طور پر مختلف ہوتی ہے۔ MOSFET پر جتنی زیادہ وولٹیج VGS لگائی جائے گی، RDS(ON) اتنا ہی چھوٹا ہوگا۔ اس کے برعکس RDS(ON) جتنا زیادہ ہوگا۔ سسٹم ڈیزائنر کے لیے، یہ وہ جگہ ہے جہاں سسٹم وولٹیج کے لحاظ سے ٹریڈ آفس کام میں آتا ہے۔ پورٹیبل ڈیزائن کے لیے، کم وولٹیج استعمال کرنا آسان (اور زیادہ عام) ہے، جبکہ صنعتی ڈیزائن کے لیے، زیادہ وولٹیج استعمال کیے جا سکتے ہیں۔

نوٹ کریں کہ کرنٹ کے ساتھ RDS(ON) مزاحمت قدرے بڑھ جاتی ہے۔ RDS(ON) ریزسٹر کے مختلف الیکٹریکل پیرامیٹرز میں تغیرات مینوفیکچرر کی طرف سے فراہم کردہ تکنیکی ڈیٹا شیٹ میں دیکھے جا سکتے ہیں۔

حرارتی تقاضوں کا تعین MOSFET کے انتخاب کا اگلا مرحلہ نظام کی حرارتی ضروریات کا حساب لگانا ہے۔ ڈیزائنر کو دو مختلف منظرناموں پر غور کرنا چاہیے، بدترین کیس اور سچا کیس۔ یہ سفارش کی جاتی ہے کہ بدترین صورت حال کا حساب کتاب استعمال کیا جائے، کیونکہ یہ نتیجہ حفاظت کا زیادہ مارجن فراہم کرتا ہے اور اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ سسٹم ناکام نہیں ہوگا۔

کچھ پیمائشیں بھی ہیں جن سے آگاہ ہونا ضروری ہے۔MOSFETڈیٹا شیٹ؛ جیسے پیکڈ ڈیوائس کے سیمی کنڈکٹر جنکشن اور محیطی ماحول کے درمیان تھرمل مزاحمت، اور زیادہ سے زیادہ جنکشن کا درجہ حرارت۔ ڈیوائس کا جنکشن درجہ حرارت زیادہ سے زیادہ محیطی درجہ حرارت کے علاوہ تھرمل مزاحمت اور بجلی کی کھپت کی پیداوار کے برابر ہے (جنکشن کا درجہ حرارت = زیادہ سے زیادہ محیطی درجہ حرارت + [تھرمل مزاحمت x پاور ڈسپیشن])۔ اس مساوات سے نظام کی زیادہ سے زیادہ بجلی کی کھپت کو حل کیا جا سکتا ہے، جو کہ تعریف کے لحاظ سے I2 x RDS(ON) کے برابر ہے۔

چونکہ ڈیزائنر نے زیادہ سے زیادہ کرنٹ کا تعین کیا ہے جو ڈیوائس سے گزرے گا، اس لیے مختلف درجہ حرارت کے لیے RDS(ON) کا حساب لگایا جا سکتا ہے۔ یہ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ سادہ تھرمل ماڈلز کے ساتھ کام کرتے وقت، ڈیزائنر کو سیمی کنڈکٹر جنکشن/ڈیوائس انکلوژر اور انکلوژر/ماحول کی حرارت کی گنجائش پر بھی غور کرنا چاہیے۔ یعنی، یہ ضروری ہے کہ پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ اور پیکج فوری طور پر گرم نہ ہوں۔

عام طور پر، ایک PMOSFET، وہاں ایک طفیلی ڈایڈڈ موجود ہوگا، ڈایڈڈ کا کام سورس ڈرین ریورس کنکشن کو روکنا ہے، PMOS کے لیے، NMOS پر فائدہ یہ ہے کہ اس کا ٹرن آن وولٹیج 0 ہو سکتا ہے، اور وولٹیج کا فرق DS وولٹیج زیادہ نہیں ہے، جبکہ NMOS شرط پر یہ تقاضا کرتا ہے کہ VGS حد سے زیادہ ہو، جس کی وجہ سے کنٹرول وولٹیج لامحالہ مطلوبہ وولٹیج سے زیادہ ہے، اور غیر ضروری پریشانی ہو گی۔ PMOS کو کنٹرول سوئچ کے طور پر منتخب کیا گیا ہے، مندرجہ ذیل دو ایپلی کیشنز ہیں: پہلی ایپلی کیشن، وولٹیج کا انتخاب کرنے کے لیے PMOS، جب V8V موجود ہو، تب وولٹیج تمام V8V کے ذریعے فراہم کیا جاتا ہے، PMOS کو بند کر دیا جائے گا، VBAT VSIN کو وولٹیج فراہم نہیں کرتا، اور جب V8V کم ہوتا ہے، VSIN 8V سے چلتا ہے۔ R120 کی گراؤنڈنگ کو نوٹ کریں، ایک ریزسٹر جو گیٹ وولٹیج کو مسلسل نیچے کھینچتا ہے تاکہ مناسب PMOS ٹرن آن کو یقینی بنایا جا سکے، جو پہلے بیان کیے گئے ہائی گیٹ مائبادا سے وابستہ ریاستی خطرہ ہے۔

D9 اور D10 کے افعال وولٹیج بیک اپ کو روکنا ہیں، اور D9 کو چھوڑا جا سکتا ہے۔ واضح رہے کہ سرکٹ کا DS اصل میں الٹ ہے، تاکہ سوئچنگ ٹیوب کا کام منسلک ڈایڈڈ کی ترسیل کے ذریعے حاصل نہیں کیا جا سکتا، جسے عملی ایپلی کیشنز میں نوٹ کیا جانا چاہیے۔ اس سرکٹ میں، کنٹرول سگنل PGC کنٹرول کرتا ہے کہ آیا V4.2 P_GPRS کو بجلی فراہم کرتا ہے۔ یہ سرکٹ، سورس اور ڈرین ٹرمینلز مخالف سے منسلک نہیں ہیں، R110 اور R113 اس معنی میں موجود ہیں کہ R110 کنٹرول گیٹ کرنٹ بہت بڑا نہیں ہے، R113 کنٹرول گیٹ نارملٹی، R113 پل اپ ہائی کے لیے، PMOS کے مطابق، بلکہ کنٹرول سگنل پر پل اپ کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے، جب MCU اندرونی پن اور پل اپ، یعنی اوپن ڈرین کی آؤٹ پٹ جب آؤٹ پٹ PMOS کو بند نہیں کرتا ہے، اس وقت، اسے پل اپ دینے کے لیے ایک بیرونی وولٹیج کی ضرورت ہوگی، لہذا ریزسٹر R113 دو کردار ادا کرتا ہے۔ r110 چھوٹا ہو سکتا ہے، 100 اوہم تک ہو سکتا ہے۔

چھوٹے پیکج MOSFETs کا ایک منفرد کردار ہے۔