মোসফেট: কখন আমরা ধরে নিতে পারি না যে গেটের কারেন্ট 0 আছে?


15

বৈদ্যুতিন প্রকৌশল শেখার সময় আপনি যে থাম্বের একটি সাধারণ নিয়ম শোনেন তা হ'ল মোসফেটের গেট কারেন্ট সর্বদা প্রায় 0 থাকে is এটি কখন নিরাপদ নয় এটি ধরে নেওয়া নিরাপদ?


এফইটি গেটের গেট ফুটো বর্তমানের চেয়ে বেশি অঙ্কন করে একটি টান-আপ / ডাউন প্রতিরোধক থাকতে পারে।
tyblu

উত্তর:


21

ক্ষণস্থায়ী অবস্থার অধীনে গেটের বর্তমানটি শূন্য নয়, যেহেতু আপনাকে গেটের ক্যাপাসিটেন্স চার্জ করতে হবে (বা স্রাব করতে হবে) এবং এটির বর্তমান প্রয়োজন। গেটের বর্তমান যত বড়, গেটের ভোল্টেজ তত দ্রুত পরিবর্তন হয় এবং ডিভাইসটি তত দ্রুত সুইচ করে। একবার স্যুইচ স্থানান্তর সম্পন্ন হয়ে গেলে, তারপরে গেটের বর্তমান শূন্যের কাছে পৌঁছায় (এবং বেশিরভাগই ফুটো বর্তমান)।

লো স্যুইচিং (PWM) ফ্রিকোয়েন্সিগুলির জন্য, আরএমএস গেটের বর্তমান কম হবে current উচ্চতর স্যুইচিং ফ্রিকোয়েন্সিগুলি আরএমএস বর্তমানকে বাড়িয়ে তুলবে।


1
এই উত্তরের সমস্ত দিকই দেবা ভু :-) সম্পর্কে খুব দৃ sense় ধারণা দেয়
রাসেল ম্যাকমাহন

"উচ্চতর স্যুইচিং ফ্রিকোয়েন্সিগুলি বর্তমানের পরম মানের গড় বৃদ্ধি করবে "। গড় চলতি ফ্রিকোয়েন্সি উপর স্বতন্ত্র।
টেলাক্লাভো

1
এই উত্তরের সমস্ত দিক দেবা ভ :-) :-):
রাসেল ম্যাকমাহন

@ তেলাক্লাভালো - যে কোনও পর্যাপ্ত সময়কালে গড়ের ধারাবাহিকতায় ফ্রিকোয়েন্সি থেকে স্বতন্ত্র হবে, কারণ এটি (আদর্শভাবে) শূন্য। যে কোনও শূন্য নয় মান মানে চার্জগুলি অবিচ্ছিন্নভাবে নির্মিত হয় এবং একটি গেট চার্জের অন্তহীন সরবরাহ সঞ্চয় করতে পারে না। পরম মান অবশ্য হয় না। উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সিগুলি বোঝায় যে একই চার্জগুলি গেট থেকে এবং বেশি হারে সরানো হচ্ছে, অর্থাত্ উচ্চতর পরম কারেন্ট।
টমাসকে

@ টেলাক্লাভো - ভাল ক্যাচ; আমি
আরএমএসে

14

সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ ব্যতিক্রমটি সাধারণত স্থির ফুটো হয় না তবে গেটের ক্যাপাসিট্যান্সটি চালু বা বন্ধ করার জন্য চার্জ করা বা ছাড়ার সময়।

প্রায় 0.1 থেকে 1 অ্যাম্পিয়ার গেট স্রোতগুলির জন্য সাধারণত দ্রুত সময়ে গেটের ক্যাপাসিট্যান্স চার্জ করতে এবং স্রাব করতে হয়।

খুব দ্রুত অতিরিক্ত ক্ষতির দিকে নিয়ে যায়।
খুব ধীর গতির ফলে এফইটি সক্রিয় প্রতিরোধমূলক অবস্থায় থাকবে এবং শক্ত নকশার মাধ্যমে যা অর্জন করা যায় তার তুলনায় প্রচুর পরিমাণে শক্তি বিলুপ্ত করবে hard

এ কারণেই গেট ড্রাইভারগুলি প্রয়োজনীয় এবং আপনি কেবলমাত্র একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার পিন থেকে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে একটি মোসফেট গেটটি চালনা করতে পারেন না যখন সাধারণত ভোল্টেজের প্রয়োজনীয়তা ভালভাবে পূরণ হয়, এমনকি 1 থেকে 30 এমএ সরবরাহ করতে সক্ষম হয়।

_______________________________-

সম্পর্কিত - মোসফেট গেট ড্রাইভ স্রোত:

এটি প্রায়শই প্রশংসা করা হয় না যে কোনও এমওএসএফইটি 10 ​​কেএইচজেডে স্যুইচ করা হচ্ছে পর্যাপ্ত স্যুইচিং সময় অর্জনের জন্য 0.1A - 1 এ রেঞ্জের জন্য গেট ড্রাইভ স্রোতের প্রয়োজন হতে পারে - কিছুটা প্রয়োগের উপর নির্ভর করে। পরিসরের উচ্চতর প্রান্তে 10 হ'ল কেএইচজেড গেট ড্রাইভটি সাধারণ হবে।

মোসফেট ডেটাশিট গেট চার্জ এবং গেটের ক্যাপাসিট্যান্স নির্দিষ্ট করে। ক্যাপাসিটেন্সগুলি সাধারণত "কয়েকটি ন্যানোফারাড" পরিসরে থাকে এবং গেট চার্জ সাধারণত কয়েক দশক ন্যানোকলম্বস হয় এবং ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্স সাধারণত একটি ন্যানোফার্ড বা কয়েকটি।

ডিজাইকেস প্যারাম্যাট্রিক সিলেক্টর ব্যবহার করে আমি কেবলমাত্র 60-100 ভি ভিডিএস এবং 10-20 অ্যাম্প আইডির এন চ্যানেল এমওএসএফএসটি সাবসেট করব।
গেটের চার্জটি 3.4 এনসি এবং ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্স = 256 পিএফ হিসাবে কম ছিল এবং নীচের মাঝারি চতুর্ভুজ = 18 এনসি এবং 870 পিএফ এবং শীর্ষ মিডিয়ান কোয়ার্টাইল = 46 এনসি এবং 1200 পিএফ
সহ 5700 পিএফ ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্স
সহ 225 এনসি হিসাবে উচ্চ ছিল

এই চার্জটি গেটের ক্যাপাসিটেন্সের বাইরে এবং বাইরে "পাম্প" করতে হয়।
আপনি যদি 10 কেএইচজেডে পিডব্লিউএমিং হন তবে 1 চক্র = 100 ইউএস তাই আপনি আশা করবেন যে স্যুইচিংয়ের সময়গুলি এর একটি ছোট ভগ্নাংশ ছিল। আপনি যদি শূন্য থেকে সাধারণত 3 ভি থেকে 12 ভি পর্যন্ত কয়েকটি এনএফ চার্জ করতে বা স্রাব করতে চান তবে কমপক্ষে 100 এর এমএ ড্রাইভ থাকা একটি প্রয়োজনীয়তা।

1 কুলম্ব = 1 অ্যাম্পি সেকেন্ড তাই 10 এনসির জন্য 0.01 ইউএস এর জন্য 1 গড় বা 0.1 ইউএস এর জন্য 0.1 এ গড় প্রয়োজন। উপরে 225 এনসি গেট চার্জ সহ ভয়াবহ আউটলেটর মোসফেটটি 1 এ চার্জ করতে 0.225 ইউএস এবং 0.1 এ এ 2.25 ইউএস লাগবে। এই এফইটিটি বেশিরভাগের চেয়ে অনেক খারাপ হওয়ার কারণটি হ'ল আমি "সিপিসিয়াল - এটি 100V 16A হ্রাস মোড ডিভাইস যা সাধারণত কোনও গেট ভোল্টেজবিহীন থাকে এবং এটি বন্ধ করার জন্য নেতিবাচক গেট ভোল্টেজের প্রয়োজন হয়। তবে, এখনও একটি হতে পারে" ধরা হয়েছে "উদাহরণস্বরূপ, এই 60 ভি, 20 এ অংশটি 100+ এনসি গেট চার্জ সহ।

এই আরও সাধারণ 60 ভি 14 এ অংশে 18 এনসি সর্বোচ্চ গেট চার্জ রয়েছে। এটি একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার পোর্ট পিন থেকে 10 এমএ এ ড্রাইভ করুন এবং এটি গ্রহণ করবে! গেট ক্যাপাসিটারটি চার্জ করার জন্য 1.8 ইউএস - সম্ভবত 10 কেএইচজেডে গ্রহণযোগ্য এবং 100 কিলাহার্টজ খুব খারাপ। ১১০ এবং ৪১ এনএসের উত্থান এবং পতনের স্যুইচিংয়ের সময় যখন 'সঠিকভাবে চালিত হয়' আপনি এর উপরের সীমাটির নিকটবর্তী যেকোন জায়গায় এটি স্যুইচ করতে ~ 2 ইউএস গেট চার্জ বারের চেয়ে আরও ভাল করতে চান।

উদাহরণ:

200 এনএস উচ্চ-পাশের গেট ড্রাইভার:

এই সার্কিটের উত্স নির্দিষ্ট নয় - পিকলিস্ট সদস্যের মাধ্যমে আমি মনে করি। কেউ যত্ন করে কিনা তা পরীক্ষা করে দেখতে পারেন। দ্রষ্টব্য টুপি এই সার্কিটটি আপাতদৃষ্টির চেয়ে যথেষ্ট "চালাক"। (অলিন এখানে ব্যবহৃত ইনপুট বিন্যাসের অনুরাগী)। R14 জুড়ে ~ = 3V সুইংটি R15 সম্পর্কে প্রায় 15 ভি সুইং করে তাই Q14 / Q15 বেসগুলি + 30V থেকে + 15V পর্যন্ত স্যুইং করে, উচ্চ পাশের গেটটি পি চ্যানেল মোসফেটে চালিত হলে ~ 15V সরবরাহ করে।

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন


1
আপনি কোন ধরণের এমওএসএফইটি বর্ণনা করছেন? (পুনরায়: "... সাধারণত প্রয়োজন ..."))
টাইব্লু

@tyblu - প্রায় কোনও ধরণের পাওয়ার মোসফেট তুচ্ছ স্রোতের চেয়ে বেশি স্যুইচ করে। আপ কয়েক কয়েক এমএ বলুন। গেট চার্জ এবং গেট ক্যাপাসিট্যান্সের জন্য ডেটা শীটগুলি দেখুন। এই চার্জটি গেটের ক্যাপাসিটেন্সের বাইরে এবং বাইরে "পাম্প" করতে হয়। আপনি যদি 10 কেএইচজেডে পিডব্লিউএমিং হন তবে 1 চক্র = 100 ইউএস তাই আপনি আশা করবেন যে স্যুইচিংয়ের সময়গুলি এর একটি ছোট ভগ্নাংশ ছিল। আপনি যদি শূন্য থেকে সাধারণত 3 ভি থেকে 12 ভি পর্যন্ত কয়েকটি এনএফ চার্জ করতে বা স্রাব করতে চান তবে কমপক্ষে 100 এর এমএ ড্রাইভ থাকা একটি প্রয়োজনীয়তা।
রাসেল ম্যাকমাহন

আহ, পাওয়ার এফইটিস আমি <500mA আইডি ব্যবহার করতাম, যেখানে ইনপুটটি <1nF। নোট করুন যে ডেটাশিটটিতে বলা গেটের ক্যাপাসিটেন্সগুলি সর্বদা একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে থাকে (উদাঃ 1MHz)।
tyblu

11

ডাটাশিট পরীক্ষা করে দেখুন। জন্য এই MOSFET তারা সর্বোচ্চ 100nA উৎস ফুটো বর্তমান একটি গেট উল্লেখ করুন। উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি কোনও ওপ্যাম্প থেকে এফইটি চালাচ্ছেন তবে আপনি সম্ভবত এটিকে উপেক্ষা করতে পারেন। আপনি যদি খুব কম চার্জের সাথে কিছু স্থির ভোল্টেজ ব্যবহার করেন তবে 100nA খুব বেশি হতে পারে। এটি সব আপনার আবেদনের উপর নির্ভর করে তবে বেশিরভাগ ক্ষেত্রে এই স্থিতিশীল বর্তমান তুচ্ছ হবে। অন ​​এবং স্যুইচ করা গেটের ক্যাপাসিট্যান্স চার্জ করতে এবং স্রাব করার জন্য আরও অনেক বড় বর্তমান শিখর তৈরি করবে।


1

হাইপোথিটিকাল পরিস্থিতি: বলুন আপনি খুব ছোট চার্জের দ্বারা উত্পাদিত ভোল্টেজের উপকরণ / সেন্সিং বাস্তবায়ন করতে চেয়েছিলেন। (চার্জগুলি যে কোনও খুব উচ্চ প্রতিবন্ধকতার মধ্য দিয়ে এমনকি একটি ক্ষুদ্রতর স্রোতের দ্বারাও নিষ্কাশিত হতে পারে))


1

এখানে কিছু তরঙ্গরূপ রয়েছে যা একটি বড় এমওএসএফইটির কিছু ক্ষণস্থায়ী প্রকৃতি নির্দেশ করে। স্যুইচিংয়ের সময় গেটের কারেন্ট উচ্চ হয়ে যায় এবং এখানে গেট ড্রাইভ ভোল্টেজটিতে ডুবে যাওয়ার কারণ হতে পারে। (কালো লাইন) সময়জ্ঞান পরীক্ষা স্কিমা


3
VGG

1
গ্রাফটি দুর্দান্ত, তবে আরও কিছু টিকা দরকার ...
tyblu

0

আমি মনে করি এই জেনারালাইজেশনটি একটি আদর্শিক প্রশস্তকরণ প্রয়োগের ক্ষেত্রে মোসফেটকে একটি বিজেটির সাথে তুলনা করে আসে।

"এ বিজেটি হ'ল একটি বর্তমান-নিয়ন্ত্রিত ডিভাইস (বেস কারেন্ট কন্ট্রোলিং কালেক্টর কারেন্ট, বেস ভোল্টেজ একটি পিএন ফরোয়ার্ড ড্রপে চাপানো হয়েছে) যেখানে এমওএসএফইটি হ'ল ট্রান্সকন্ডাক্ট্যান্স ডিভাইস (বেস কারেন্টটি তুচ্ছ, বেস ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণকারী সংগ্রাহক বর্তমান)", যেমন শিক্ষক বলেছেন ।

যখন আপনি "অবিচলিত রাষ্ট্র" পরিবর্ধক (কোনও শক্ত স্যুইচিং বা বাইসিংয়ের ক্ষেত্রে বড় বড় দোলনা) সম্পর্কে কথা বলছেন না তখন 'শূন্য বেস কারেন্ট' ধারণাটি আপনাকে অর্থপূর্ণ কাজ করার অনুমতি দেওয়ার পক্ষে যথেষ্ট সত্য।

যখন আপনি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি হার্ড স্যুইচিং প্রবর্তন করেন, অন্যরা মোসফেটের অন্তর্নিহিত ক্যাপাসিটেন্সগুলি আচরণের উপর প্রভাব ফেলেছে (যেমন বেস কারেন্টটি টানা গেটের ক্যাপাসিট্যান্স চার্জ করা এবং ডিসচার্জ করার কাজ) সুতরাং 'জিরো কারেন্ট' অনুমানটি বাতিল হয়ে যায়।

আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.