မြှင့်တင်ထားသော Package MOSFETs အလုပ်လုပ်ပုံ

encapsulated MOSFETs များကို အသုံးပြု၍ switching power supply သို့မဟုတ် motor drive circuit ကို ဒီဇိုင်းဆွဲသောအခါ၊ လူအများစုသည် MOS ၏ ခံနိုင်ရည်အား၊ အမြင့်ဆုံးဗို့အား၊ စသည်တို့၊ အမြင့်ဆုံး current စသည်တို့ကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားကြပြီး ထိုအချက်များကိုသာ ထည့်သွင်းစဉ်းစားသူများလည်း ရှိပါသည်။ ထိုသို့သော ဆားကစ်များသည် အလုပ်လုပ်နိုင်သော်လည်း ၎င်းတို့သည် ကောင်းမွန်မှုမရှိသည့်အပြင် တရားဝင်ထုတ်ကုန်ဒီဇိုင်းများအဖြစ် ခွင့်မပြုပါ။

အောက်ပါတို့သည် MOSFET ၏အခြေခံများနှင့် အနည်းငယ်အကျဉ်းချုပ်ဖြစ်သည်။MOSFETအရင်းအမြစ်များစွာကို ရည်ညွှန်းသော ယာဉ်မောင်းဆားကစ်များ၊ မူရင်းအားလုံးမဟုတ်ပါ။ MOSFET ၏နိဒါန်း၊ ဝိသေသလက္ခဏာများ၊ drive နှင့် application circuit များပါဝင်သည်။ ထုပ်ပိုးခြင်း MOSFET အမျိုးအစားများနှင့် လမ်းဆုံ MOSFET သည် FET (အခြား JFET) တစ်မျိုးဖြစ်ပြီး P-channel သို့မဟုတ် N-channel စုစုပေါင်း လေးမျိုးဖြင့် ထုတ်လုပ်နိုင်သော်လည်း ပိုမိုကောင်းမွန်သော N-channel MOSFET နှင့် မြှင့်တင်ထားသော P ကိုသာ အသုံးပြုထားသည်။ -channel MOSFET၊ ထို့ကြောင့် များသောအားဖြင့် NMOS ဟုရည်ညွှန်းသည်၊ သို့မဟုတ် PMOS သည် ဤနှစ်မျိုးလုံးကိုရည်ညွှန်းသည်။

အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် depletion အမျိုးအစား MOSFETs ကို အသုံးမပြုဘဲ၊ ၎င်းကို အောက်ခြေအထိ ရောက်ရန် အကြံပြုထားခြင်း မရှိပါ။ ဤအဆင့်မြှင့်တင်မှု MOSFET အမျိုးအစားနှစ်မျိုးအတွက်၊ NMOS သည် ၎င်း၏ ခံနိုင်ရည်နည်းပြီး ထုလုပ်ရလွယ်ကူသောကြောင့် ပိုမိုအသုံးများသည်။ ထို့ကြောင့် ပါဝါထောက်ပံ့မှုနှင့် မော်တာဒရိုက်အက်ပလီကေးရှင်းများကို ကူးပြောင်းရာတွင် ယေဘုယျအားဖြင့် NMOS ကို အသုံးပြုပါ။ အောက်ဖော်ပြပါ နိဒါန်းတွင်သာမက၊NMOS-based ။

MOSFET များသည် မလိုအပ်ဘဲ မလိုအပ်သော်လည်း ထုတ်လုပ်မှု လုပ်ငန်းစဉ် ကန့်သတ်ချက်များကြောင့် ပင်ချောင်းသုံးချောင်းကြားတွင် ကပ်ပါးစွမ်းရည်ရှိသည်။ drive circuit ၏ ဒီဇိုင်း သို့မဟုတ် ရွေးချယ်မှုတွင် parasitic capacitance တည်ရှိမှုသည် အချို့သော ပြဿနာဖြစ်မည်ဖြစ်သော်လည်း ရှောင်ရှားရန် နည်းလမ်းမရှိပါ၊ ထို့နောက် အသေးစိတ်ဖော်ပြထားသည်။ MOSFET ဇယားကွက်တွင် သင်တွေ့မြင်ရသည့်အတိုင်း၊ မြောင်းနှင့် အရင်းအမြစ်ကြားတွင် ကပ်ပါးဒိုင်အိုဒတစ်ခုရှိသည်။

၎င်းကို body diode ဟုခေါ်ပြီး မော်တာကဲ့သို့သော inductive load များကိုမောင်းနှင်ရာတွင် အရေးကြီးပါသည်။ စကားမစပ်၊ body diode သည် တစ်ဦးချင်းစီတွင်သာ ရှိနေသည်။MOSFETsပေါင်းစပ်ထားသော ဆားကစ်ချစ်ပ်အတွင်းတွင် အများအားဖြင့် မပါရှိပါ။MOSFET ON CharacteristicsOn ဆိုသည်မှာ ခလုတ်ပိတ်ခြင်းနှင့် ညီမျှသည့် ခလုတ်တစ်ခုအဖြစ် လုပ်ဆောင်နေခြင်းကို ဆိုလိုသည်။

NMOS လက္ခဏာများ ၊ အချို့သောတန်ဖိုးထက်ကြီးသော Vgs သည် အရင်းအမြစ်ကို grounded (low-end drive) ဖြစ်သောအခါတွင် အသုံးပြုရန်သင့်လျော်ပြီး gate voltage သည် 4V သို့မဟုတ် 10V ဖြစ်သရွေ့အသုံးပြုရန်သင့်လျော်သည်။ PMOS လက္ခဏာများ၊ အချို့သောတန်ဖိုးထက်နည်းသော Vgs သည် အရင်းအမြစ်ကို VCC (high-end drive) သို့ ချိတ်ဆက်ထားသောအခါတွင် အသုံးပြုရန်အတွက် သင့်လျော်သည်။ သို့သော် PMOS သည် မြင့်မားသောဒရိုက်ဘာတစ်ခုအဖြစ် အလွယ်တကူအသုံးပြုနိုင်သော်လည်း NMOS ကို ကြီးမားသောခုခံမှု၊ စျေးနှုန်းမြင့်မားမှုနှင့် အစားထိုးအမျိုးအစားအနည်းငယ်တို့ကြောင့် NMOS ကို မြင့်မားသောဒရိုင်ဘာများတွင် များသောအားဖြင့် အသုံးပြုကြသည်။

ထုပ်ပိုးမှုတွင် MOSFET switching tube ဆုံးရှုံးမှု၊ NMOS သို့မဟုတ် PMOS ဖြစ်စေ၊ conduction ပြီးနောက်တွင် ခံနိုင်ရည်ရှိနေသည်၊ ထို့ကြောင့် ဤခုခံမှုတွင် စွမ်းအင်ကို သုံးစွဲသွားစေရန် လျှပ်စီးကြောင်းမှ စားသုံးသော စွမ်းအင်၏ ဤအစိတ်အပိုင်းကို conduction loss ဟုခေါ်သည်။ သေးငယ်သော ခံနိုင်ရည်ရှိသော MOSFET ကို ရွေးချယ်ခြင်းသည် conduction ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချပေးလိမ့်မည်။ ယနေ့ခေတ်တွင် အသေးစားပါဝါ MOSFET ၏ ခုခံနိုင်စွမ်းမှာ ယေဘူယျအားဖြင့် ဆယ်ဂဏန်းဝန်းကျင်ရှိပြီး milliohms အနည်းငယ်လည်း ရရှိနိုင်ပါသည်။ MOS လည်ပတ်ပြီးပြတ်တောက်သွားသောအခါတွင် ချက်ချင်းပြီးမြောက်မည်မဟုတ်ပါ။ MOS ၏နှစ်ဖက်စလုံးတွင် ဗို့အားပါရှိပါသည်။ လျော့ကျသွားသည့် လုပ်ငန်းစဉ် နှင့် ၎င်းမှတဆင့် စီးဆင်းနေသော လျှပ်စီးကြောင်းသည် တိုးလာနေသော ဖြစ်စဉ်တစ်ခု ရှိသည်။ ထိုအချိန်တွင် MOSFET ဆုံးရှုံးမှုသည် switching loss ဟုခေါ်သော ဗို့အားနှင့် လျှပ်စီးကြောင်း၏ ရလဒ်ဖြစ်သည်။ အများအားဖြင့် switching loss သည် conduction loss ထက်အများကြီးပိုကြီးပြီး switching frequency မြန်လေလေ ဆုံးရှုံးမှုပိုကြီးလေဖြစ်သည်။ လျှပ်စီးကြောင်း၏ချက်ချင်းတွင် ဗို့အားနှင့်လျှပ်စီးကြောင်း၏ ထုတ်ကုန်သည် အလွန်ကြီးမားသောကြောင့် ဆုံးရှုံးမှုကြီးကြီးမားမားဖြစ်စေသည်။

ကူးပြောင်းချိန်ကို တိုစေခြင်းသည် conduction တစ်ခုစီတွင် ဆုံးရှုံးမှုကို လျော့နည်းစေသည်။ switching frequency ကို လျှော့ချခြင်းသည် unit time တစ်ခုလျှင် switches အရေအတွက်ကို လျော့နည်းစေသည်။ ဤနည်းလမ်းနှစ်ခုစလုံးသည် ကူးပြောင်းခြင်းဆုံးရှုံးမှုများကို လျှော့ချနိုင်သည်။ conduction ၏ချက်ချင်းတွင် ဗို့အားနှင့် လျှပ်စီးကြောင်း၏ ထုတ်ကုန်သည် ကြီးမားပြီး ရလဒ်ဆုံးရှုံးမှုသည်လည်း ကြီးမားသည်။ ကူးပြောင်းချိန်ကို တိုစေခြင်းသည် conduction တစ်ခုစီတွင် ဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချနိုင်သည်။ switching frequency ကိုလျှော့ချခြင်းသည် ယူနစ်အချိန်တစ်ခုလျှင် switches အရေအတွက်ကို လျှော့ချနိုင်သည်။ ဤနည်းလမ်းနှစ်ခုစလုံးသည် ကူးပြောင်းခြင်းဆုံးရှုံးမှုများကို လျှော့ချနိုင်သည်။ မောင်းနှင်ခြင်း စိတ်ကြွထရန်စစ္စတာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ GS ဗို့အားသည် အချို့သောတန်ဖိုးတစ်ခုထက်ကျော်လွန်နေသရွေ့ ထုပ်ပိုးထားသော MOSFET ကိုဖွင့်ရန် မည်သည့်လျှပ်စီးကြောင်းမှ မလိုအပ်ကြောင်း ယေဘုယျအားဖြင့် ယုံကြည်ကြသည်။ ဒါလုပ်ရတာ လွယ်တယ်၊ ဒါပေမဲ့ အရှိန်လည်းလိုတယ်။ encapsulated MOSFET ၏ဖွဲ့စည်းပုံအား GS, GD အကြားကပ်ပါးစွမ်းရည်ရှိနေခြင်းတွင်တွေ့မြင်နိုင်သည်၊ MOSFET ၏မောင်းနှင်မှုသည်အမှန်တကယ်၊ အားသွင်းခြင်းနှင့် capacitance ၏ထုတ်လွှတ်ခြင်းဖြစ်သည်။ capacitor အား အားသွင်းရာတွင် လျှပ်စီးကြောင်းတစ်ခု လိုအပ်သည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် capacitor အား ချက်ခြင်း အားသွင်းခြင်းသည် short circuit အဖြစ် မြင်နိုင်သောကြောင့် instantaneous current သည် ပိုကြီးမည်ဖြစ်သည်။ MOSFET ဒရိုက်ဘာကို ရွေးချယ်/ဒီဇိုင်းဆွဲသည့်အခါ ပထမဆုံးသတိပြုရမည့်အချက်မှာ ပေးစွမ်းနိုင်သော instantaneous short-circuit current ၏ အရွယ်အစားဖြစ်သည်။

ဒုတိယသတိပြုရမည့်အချက်မှာ ယေဘုယျအားဖြင့် high-end drive NMOS တွင်အသုံးပြုသည့်အချိန်ပေါ်ဂိတ်ဗို့အားသည် အရင်းအမြစ်ဗို့အားထက် ကြီးနေရန် လိုအပ်ပါသည်။ High-end drive MOSFET conduction source voltage နှင့် drain voltage (VCC) သည် တူညီသောကြောင့် gate voltage သည် VCC 4 V သို့မဟုတ် 10 V. တူညီပါက၊ VCC ထက် ပိုကြီးသော ဗို့အားရရှိရန် အထူးပြုရမည်၊ ဆားကစ်များကို မြှင့်တင်ပေးခြင်း။ မော်တာဒရိုင်ဘာများစွာတွင် ပေါင်းစပ်အားသွင်းပန့်များပါရှိသည်၊ MOSFET ကိုမောင်းနှင်ရန်အတွက် လုံလောက်သော short-circuit current ကိုရရှိစေရန်အတွက် သင့်လျော်သောပြင်ပစွမ်းရည်ကို ရွေးချယ်သင့်သည်ကို သတိပြုရန်အရေးကြီးပါသည်။ 4V သို့မဟုတ် 10V ကို MOSFET ၏ on-state voltage တွင် အများအားဖြင့် အသုံးပြုကြသည်၊ ဟုတ်ပါတယ်၊ ဒီဇိုင်းသည် တိကျသောအနားသတ်ရှိရန် လိုအပ်ပါသည်။ ဗို့အားမြင့်လေ၊ on-state speed ပိုမြန်လေ၊ on-state resistance နိမ့်လေလေဖြစ်သည်။ ယနေ့ခေတ်တွင်၊ နယ်ပယ်အသီးသီးတွင် အသုံးပြုသည့် သေးငယ်သော in-state ဗို့အားရှိသော MOSFET များ ရှိသော်လည်း 12V မော်တော်ကားအီလက်ထရွန်နစ်စနစ်များတွင် ယေဘုယျအားဖြင့် 4V သည် လုံလောက်ပါသည်။MOSFET မောင်းနှင်ပတ်လမ်းနှင့် ၎င်း၏ဆုံးရှုံးမှု။