Power MOSFET වල වාසි මොනවාද?

Power MOSFET වල වාසි මොනවාද?

පශ්චාත් වේලාව: දෙසැම්බර්-05-2024
Power MOSFETs නවීන බලශක්ති ඉලෙක්ට්‍රොනික යෙදුම්වල තේරීමේ උපාංගය බවට පත්ව ඇත, ඒවායේ උසස් කාර්ය සාධන ලක්ෂණ සමඟ කර්මාන්තයේ විප්ලවයක් ඇති කරයි. මෙම සවිස්තරාත්මක විශ්ලේෂණය වර්තමාන ඉලෙක්ට්‍රොනික පද්ධතිවල බලය MOSFET සඳහා අත්‍යවශ්‍ය වන බොහෝ වාසි ගවේෂණය කරයි.

1. වෝල්ටීයතා පාලිත මෙහෙයුම

ධාරා පාලිත උපාංග වන බයිපෝලර් හන්දි ට්‍රාන්සිස්ටර (BJTs) මෙන් නොව, බලය MOSFET වෝල්ටීයතා පාලනය වේ. මෙම මූලික ලක්ෂණය සැලකිය යුතු ප්රතිලාභ කිහිපයක් ලබා දෙයි:

  • සරල කළ ගේට් ඩ්‍රයිව් අවශ්‍යතා
  • පාලන පරිපථයේ අඩු බලශක්ති පරිභෝජනය
  • වේගවත් මාරු කිරීමේ හැකියාව
  • ද්විතීයික බිඳවැටීම් ගැටළු නොමැත

BJT සහ MOSFET ගේට් ඩ්‍රයිව් පරිපථ සංසන්දනය කිරීම

රූපය 1: BJT වලට සාපේක්ෂව MOSFET වල සරල කළ ගේට් ඩ්‍රයිව් අවශ්‍යතා

2. සුපිරි ස්විචින් කාර්ය සාධනය

සම්ප්‍රදායික BJT වලට වඩා බොහෝ වාසි ලබා දෙමින් Power MOSFETs අධි-සංඛ්‍යාත මාරු කිරීමේ යෙදුම්වල විශිෂ්ටයි:

MOSFET සහ BJT අතර වේගය සංසන්දනය කිරීම

රූපය 2: MOSFET සහ BJT අතර මාරුවීමේ වේගය සංසන්දනය කිරීම

පරාමිතිය බලය MOSFET BJT
මාරු වීමේ වේගය ඉතා වේගවත් (ns පරාසය) මධ්‍යස්ථ (μs පරාසය)
මාරු පාඩු අඩුයි ඉහළ
උපරිම මාරු කිරීමේ සංඛ්යාතය >1 MHz ~100 kHz

3. තාප ලක්ෂණ

Power MOSFETs ඒවායේ විශ්වසනීයත්වය සහ කාර්ය සාධනය සඳහා දායක වන උසස් තාප ලක්ෂණ ප්‍රදර්ශනය කරයි:

තාප ලක්ෂණ සහ උෂ්ණත්ව සංගුණකය

රූපය 3: බලය MOSFET වල RDS(on) හි උෂ්ණත්ව සංගුණකය

  • ධනාත්මක උෂ්ණත්ව සංගුණකය තාප ගැලීම වළක්වයි
  • සමාන්තර මෙහෙයුමකදී වඩා හොඳ වත්මන් බෙදාගැනීම
  • ඉහළ තාප ස්ථායීතාවය
  • පුළුල් ආරක්ෂිත මෙහෙයුම් කලාපය (SOA)

4. අඩු රාජ්‍ය ප්‍රතිරෝධය

නවීන බලශක්ති MOSFETs ඉතා අඩු රාජ්‍ය ප්‍රතිරෝධයක් (RDS(on)) ලබා ගන්නා අතර එය ප්‍රතිලාභ කිහිපයකට මග පාදයි:

RDS(on) වැඩිදියුණු කිරීමේ ඓතිහාසික ප්‍රවණතාවය

රූපය 4: MOSFET RDS (on) හි ඓතිහාසික වැඩිදියුණු කිරීම

5. සමාන්තර හැකියාව

Power MOSFETs ඉහළ ධාරා හැසිරවීමට සමාන්තරව පහසුවෙන් සම්බන්ධ කළ හැකිය, ඒවායේ ධනාත්මක උෂ්ණත්ව සංගුණකය නිසා:

MOSFET හි සමාන්තර ක්‍රියාකාරිත්වය

රූපය 5: සමාන්තර-සම්බන්ධිත MOSFET වල වත්මන් බෙදාගැනීම

6. රළුබව සහ විශ්වසනීයත්වය

Power MOSFETs විශිෂ්ට රළුබව සහ විශ්වසනීයත්වයේ විශේෂාංග ලබා දෙයි:

  • ද්විතියික බිඳවැටීමේ සංසිද්ධියක් නොමැත
  • ප්‍රතිලෝම වෝල්ටීයතා ආරක්ෂාව සඳහා ආවේණික ශරීර ඩයෝඩය
  • විශිෂ්ට හිම කුණාටු හැකියාව
  • ඉහළ dV/dt හැකියාව

ආරක්ෂිත මෙහෙයුම් ප්‍රදේශ සැසඳීම

රූපය 6: MOSFET සහ BJT අතර ආරක්ෂිත මෙහෙයුම් ප්‍රදේශය (SOA) සංසන්දනය

7. පිරිවැය-ඵලදායීතාවය

BJTs හා සසඳන විට තනි බලය MOSFET සඳහා ඉහළ ආරම්භක පිරිවැයක් තිබිය හැකි අතර, ඒවායේ සමස්ත පද්ධති මට්ටමේ ප්‍රතිලාභ බොහෝ විට පිරිවැය ඉතිරි කිරීමට හේතු වේ:

  • සරල කළ ධාවක පරිපථ සංරචක ගණන අඩු කරයි
  • ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව සිසිලන අවශ්යතා අඩු කරයි
  • ඉහළ විශ්වසනීයත්වය නඩත්තු වියදම් අඩු කරයි
  • කුඩා ප්‍රමාණයෙන් සංයුක්ත මෝස්තර සක්‍රීය කරයි

8. අනාගත ප්‍රවණතා සහ වැඩිදියුණු කිරීම්

බලශක්ති MOSFET වල වාසි තාක්‍ෂණික දියුණුවත් සමඟ අඛණ්ඩව වැඩිදියුණු වේ:

MOSFET තාක්ෂණයේ අනාගත ප්‍රවණතා

රූපය 7: MOSFET තාක්ෂණයේ පරිණාමය සහ අනාගත ප්‍රවණතා