মোসফেটের টার্ন-অফ দেরি কীভাবে হ্রাস করা যায়

Question

শিরোনামটি এগুলি সমস্ত সিগন্যাল স্যুইচিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বলে - একটি আলাদা ডিভাইস চয়ন করার পাশাপাশি, আমি কীভাবে (এন-চ্যানেল) এমওএসএফইটিগুলির টার্ন-অফ বিলম্ব হ্রাস করতে পারি? বিজেটিগুলির জন্য বেকার ক্ল্যাম্পের মতো কিছু রয়েছে কি?

Comments

আপনি কোন এফইটি, কীভাবে আপনি এখন এফটিইটি চালাচ্ছেন তা উল্লেখ করলে এটি সহায়তা করতে পারে।

— ওয়াউটার ভ্যান ওইজেন

Answer 1

একটি মোসফেট গেট এবং ড্রাইভার দেখতে এরকম কিছু দেখাচ্ছে:

^{এই সার্কিটটি অনুকরণ করুন - সার্কিটল্যাব ব্যবহার করে স্কিম্যাটিক তৈরি করা হয়েছে}

$C_G$ হ'ল মোসফেটের গেট ক্যাপাসিট্যান্স। ড্রাইভার তার নিজস্ব কিছু ক্যাপাসিটেন্স যুক্ত করতে পারে তবে এটি সাধারণত নগন্য।

$L_G$ এবং $R_G$ বেশিরভাগ গেট ড্রাইভার সার্কিট থেকে আসে। মোসফেটের শীর্ষস্থানগুলিও অবদান রাখে, তবে কম ডিগ্রীতে।

$R_G$ এছাড়াও স্পষ্টভাবে এর অনুরণন নীরস কিছু চালক সার্কিট মধ্যে যোগ করা হয় এবং । এই স্যাঁতসেঁতে ছাড়া, রিংয়ের ফলে এম 1 এর গেটের ভোল্টেজ by সরবরাহিত ভোল্টেজের বাইরে ভালভাবে ক্ষণস্থায়ী ভ্রমণগুলি গ্রহণ করতে পারে , কখনও কখনও এমওএসএফইটি দ্বারা নির্দিষ্ট করা সর্বাধিক ছাড়িয়ে যায় এবং গেটটি ক্ষতিগ্রস্থ করে।$L_G$$C_G$$V_{GS}$

দ্রুততম স্যুইচিং সময়ের জন্য, আপনি চান যে এই সমস্তগুলি যতটা সম্ভব কম হওয়া উচিত।

কমানোর প্রশংসনীয় সহজবোধ্য। প্রয়োজনের তুলনায় আর কোনও প্রতিরোধ যুক্ত করবেন না, এবং পিসিবি ট্রেসগুলি অতিরিক্ত পাতলা করবেন না। আপনিও চান ড্রাইভারটি যতটা সম্ভব মোসফেটের কাছাকাছি থাকুক এবং আপনি এটি উচ্চ স্রোতকে ডুবিয়ে ও উত্সাহিত করতে সক্ষম এমন কিছু হতে চান। এটি করার সহজ উপায় হ'ল বিজেটি পুশ-পুল জোড় ইমিটার অনুসারীদের যুক্ত করা:$R_G$

^{এই সার্কিট অনুকরণ}

আরও জটিল উদাহরণের জন্য, একটি মোসফেট ব্রিজের নীচের দিকে 3.3V সহ গাড়ি চালনা দেখুন । অবশ্যই, সমন্বিত সমাধানও রয়েছে।

দ্রুত টার্ন-অন (এইচ-ব্রিজ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রচলিত) এর চেয়ে দ্রুত টার্ন-অফ করা যদি আরও গুরুত্বপূর্ণ হয় তবে সক্ষমতা অনেকাংশেই ধরে রেখে, টার্ন-অফ চলাকালীন D1 বেশিরভাগ বাইপাস -তে যুক্ত করা যেতে পারে ।$R_G$

হ্রাস করতে , কেবল গেটের ট্রেসের দৈর্ঘ্যই নয়, উত্স থেকে গেট ড্রাইভারের দিকে ফিরে যাওয়ার মনে রাখবেন। মনে রাখবেন, গেট চার্জিং কারেন্ট অবশ্যই গেট এবং উত্স দিয়ে প্রবাহিত হতে হবে এবং চালকের কাছে ফিরে আসতে হবে। এই এটি ঘিরে থাকা অঞ্চলের সাথে সমানুপাতিক এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে, এই প্রতিরোধ চেয়ে স্যুইচিং গতিকে অনেক বেশি সীমিত করবে । প্রচলিত বিন্যাস অনুশীলনটি মোসফেট এবং ড্রাইভারের অধীনে একটি শক্ত গ্রাউন্ড প্লেন থাকে, গেটের ট্রেসটি যতটা সম্ভব সংক্ষেপে এটির উপর দিয়ে চলছে। যেখানে আপনাকে স্তরগুলি বায়াসের সাথে সংযুক্ত করতে হবে, তাদের কার্যকর আনুপাতিকতা কমাতে যদি সম্ভব হয় তবে কয়েকটি অন্তর্ভুক্ত করুন।$L_G$$R_G$

এও মনে রাখবেন যে এবং মধ্যে বিদ্যুৎ সরবরাহ প্রতিবন্ধকতা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। নিশ্চিত হয়ে নিন যে গেট ড্রাইভারটি পর্যাপ্তরূপে বিদ্যুৎ সরবরাহ ডিকপলিং ক্যাপাসিটারগুলি সরবরাহ করে। সমান্তরালভাবে বেশ কয়েকটি ব্যবহার করুন ক্যাপাসিট্যান্সকে সর্বাধিক করে তোলা এবং আনয়নকে হ্রাস করুন।$L_G$$R_G$

$C_G$আলাদা আলাদা এমওএসএফইটি নির্বাচন না করে সরাসরি হ্রাস করা যায় না। আরও ব্যয়বহুল এমওএসএফইটি কম বা সর্বাধিক বর্তমান পরিচালনার দক্ষতার জন্য কম গেট ক্যাপাসিটেন্স সরবরাহ করতে পারে । এছাড়াও, প্রয়োজনের তুলনায় আরও বেশি বর্তমান পরিচালনা করার ক্ষমতা সহ কোনও এমওএসএফইটি ব্যবহার করবেন না; আপনি এর জন্য বাড়ানো গেট ক্যাপাসিটেন্সের জন্য অর্থ প্রদান করবেন।$R_{DS(on)}$

বেশিরভাগ গেট ড্রাইভার ডিজাইন গেটটি নেতিবাচক ভোল্টেজে চালনা করেও উপকৃত হতে পারে । এবং একটি উচ্চতর ভোল্টেজ প্রয়োগ করে , স্রোত বৃহত্তর, দ্রুততর হয়ে উঠবে, যার ফলে উচ্চতর এবং এভাবে দ্রুত টার্ন-অফ হবে off এছাড়াও মনে রাখবেন যে আপনি যত বেশি make তত দ্রুত আপনি স্যুইচ করতে পারবেন তবে ততই খারাপের বাজবে।$L_G$$R_G$$\frac{di}{dt}$$\frac{di}{dt}$

এছাড়াও, মনে রাখবেন যে আপনি যদি খুব দ্রুত টার্ন অফটি অর্জন করতে সফল হন তবে আপনি আপনার এমওএসএফইটির সীমাতে পড়তে পারেন । ড্রেন-সোর্স ভোল্টেজ বাড়ার সাথে সাথে ড্রেন-গেট এবং ড্রেন-বডি ক্যাপাসিট্যান্স চার্জ করতে হবে এবং এর অর্থ গেট ড্রাইভারকে সেই চার্জিং কারেন্টটি ডুবিয়ে রাখতে হবে। যদি এটি না করতে পারে তবে মোসফেটটি আবার চালু করতে গেটের ভোল্টেজ পর্যাপ্ত পরিমাণে বাড়তে পারে এবং আপনার সার্কিটের উপর নির্ভর করে খারাপ কিছু ঘটতে পারে। সাধারণত এর অর্থ এইচ-ব্রিজের জন্য শ্যুট-থ্রু।$\frac{dv}{dt}$

ইন্টারন্যাশনাল রেকটিফায়ার থেকে - পাওয়ার মোসফেট বুনিয়াদি

আপনি ইচ্ছাকৃতভাবে যোগ ডি 1 টি অন্তর্ভুক্ত করার এটি আরও একটি কারণ ।$R_G$

প্রয়োজনের চেয়ে উচ্চতর ভোল্টেজে গেটটি চালনা না করে কেবল বেকার ক্ল্যাম্পের ধারণাটি মোসফেটে প্রয়োগ করা যেতে পারে। যাইহোক, BJTs মতো MOSFETs হ্রাসকারী অনুভব যেমন বেড়ে যায়, উত্থাপন মধ্যে কিছু মান আছে পালা অন থ্রেশহোল্ডের অধিক।$R_{DS}$$V_{GS}$$V_{GS}$

উদাহরণস্বরূপ, 2N7000 এর জন্য

আপনি এখানে কিছু অর্জন করতে পারেন কিনা তা জানতে আপনাকে আপনার তাপীয় সীমাটি গণনা করতে হবে, তবে আমি বলব যে enough এত কম যে আপনাকে গেটটি খুব বেশি চালাতে হবে না, আপনি আরও ভাল পারফরম্যান্স পাবেন নিম্ন সামগ্রিক গেট ক্যাপ্যাসিট্যান্স এবং উচ্চতর সঙ্গে একটি ভিন্ন MOSFET নির্বাচন । এর কারণ সরাতে আপনি চার্জ সবচেয়ে, এবং এইভাবে সময় আপনি চালু বা বন্ধ করার জন্য অপেক্ষা করতে হবে, ব্যয় করা হয় যখন গেট ভোল্টেজ থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ পার হয় :$R_{DS}$$R_{DS(on)}$$V_{th}$

2N7000 আবার। মাঝখানে ফ্ল্যাট অধ্যায় এ ।$V_{th}$

উপরে গেট ভোল্টেজ বৃদ্ধি অপেক্ষাকৃত সামান্য চার্জ নেয়, কিন্তু আপনি সারগর্ভ হ্রাস পেতে পারেন ।$V_{th}$$R_{DS}$

Answer 2

ফিলের উত্তরের সাথে প্রতিযোগিতা করার চেষ্টা করছেন না, কারণ এটি সত্যই ভাল। তবে, কয়েকটা বিষয় নিয়ে ভাবতে হবে।

আপনি কোন ধরণের অংশটি ব্যবহার করছেন তা উল্লেখ করেন না, তবে আপনার যদি সত্যিই টার্ন-অফ বিলম্ব হ্রাস করতে হয় তবে আপনার পৃষ্ঠের মাউন্ট অংশটি ব্যবহার করতে হতে পারে। একটি TO-220 এর একটি অংশ, উদাহরণস্বরূপ প্যাকেজটি 7nH ইন্ডাক্ট্যান্স এবং 10 গেট প্রতিরোধের 10 ওহমস হিসাবে তৈরি করবে যা আপনি কিছুই করতে পারবেন না। যদিও কোনও পৃষ্ঠের মাউন্ট অংশে 3nH উপস্থাপক এবং 3 ওহমস গেট প্রতিরোধের মতো আরও বেশি কিছু থাকবে যা খুব দ্রুত স্যুইচ করা যেতে পারে।

গেট থেকে চার্জটি দ্রুত টেনে তোলার জন্য, আপনি এফইটিটির গেটে পিএনপি টান ট্রানজিস্টর যুক্ত করার কথা বিবেচনা করতে পারেন। এটার মতো কিছু:

ট্রানজিস্টার কিউ 5 স্থানীয় লো ইন্ডাক্ট্যান্স টান ডাউন হিসাবে কাজ করে যা ট্রানজিস্টর দ্বারা কোনও প্রবাহের গেট সার্কিট প্রতিরোধকে বিভক্ত করে । এটি ডায়োড ব্যবহারের ফিলের ধারণার মতো, যদি আপনি লাভের সুবিধা পান না। $\beta$

আপনি যদি সর্বনিম্ন গেট প্রতিরোধের ব্যবহার করা উচিত এটি সন্ধানের পরিমাণগত নির্দেশিকা চান তবে আপনি এই পোস্টটি দেখতে পারেন look

Answer 3

মোসফেটের জন্য টার্ন অফ বন্ধ করতে আপনি করতে পারেন এমন অনেকগুলি বিষয় রয়েছে।

1) একটি নিম্ন প্রতিবন্ধক গেট ড্রাইভার ব্যবহার করুন যা গেটের ক্যাপাসিটেন্সটি দ্রুত স্রাব করতে সক্ষম।

২) গেট ড্রাইভার থেকে গেটে সিরিজের কোনও প্রতিরোধক থাকলে এই প্রতিরোধের মান কিছুটা কমিয়ে দেওয়ার চেষ্টা করুন।

3) ড্রাইভার থেকে গেটের সাথে সিরিজে কোনও প্রতিরোধকের উপস্থিতি থাকলে এই সিরিজটির রেজিস্টার জুড়ে একটি ক্যাপাসিটার রাখার চেষ্টা করুন। এটি এফইটি টার্নঅফকে গতি দিতে পারে শর্ত থাকে যে ড্রাইভারের যথেষ্ট কম প্রতিবন্ধকতা রয়েছে এবং রেজিস্টর / ক্যাপাসিটার জুটির আর / সি সময় ধ্রুবক ক্যাপাসিটারটিকে অন টু ট্রানজিশনের আগে ছাড়তে দেয়।

৪) এফইটি-র জন্য গেট ড্রাইভারকে বাইজিং করার চেষ্টা করুন যাতে গেটটি গেটের অফ ট্রান্সজিশনের সময় এবং তার পরে সোর্স ভোল্টেজের নীচে অল্প পরিমাণে দুলায়। যদি উত্সটি জিএনডি তে থাকে তবে জিএনডি থেকে কয়েক শ মিলিভোল্ট গেটটি পাওয়ার চেষ্টা করুন।

Answer 4

মাইকেল কারাস যা বলেছে তা বাদ দিয়ে আপনার যা প্রয়োজন তার চেয়ে বেশি গেট ভোল্টেজ প্রয়োগ করার কোনও অর্থ নেই। এটি, চক্রাকার উপায়ে বেকার ক্ল্যাম্প একটি বিজেটি-তে কী করে।

সুতরাং, আপনি দেখতে পেয়েছেন যে আপনার পর্যাপ্ত পরিমাণে FET টি চালু করতে হবে (বলুন) 5V তবে আপনি 10V - 5 প্রয়োগ করেন those ভোল্টগুলির মধ্যে FET টার্ন-অফ পর্ব শুরু হওয়ার আগে "ডিসচার্জ" করতে হবে।

এটি একটি ডায়োড সহ স্বয়ংক্রিয়ভাবে বিজেটির সাথে "সহজ" তবে আপনি ঠিক কতটা গেট ভোল্টেজ প্রয়োগ করতে হবে তা বেছে নিতে পারেন (সার্কিট বোর্ড নির্ভর) এবং অ্যাকাউন্টের তাপমাত্রা এবং অন্যান্য জিনিসগুলি গ্রহণ করতে পারে (এর অর্থ হতে পারে আপনার আরও একটি ভোল্ট বা আরও দুটি প্রয়োজন ), তারপরে আপনি কয়েক ন্যানো সেকেন্ড সঞ্চয় করতে পারেন।