মোসফেটের ব্যবহার এবং পি- বনাম এন-চ্যানেল


25

আমি একটি 12 ভি সোলেনয়েড সক্ষম / অক্ষম করতে একটি আরডুইনো ব্যবহার করার চেষ্টা করছি। আমি এইচ-ব্রিজ ব্যবহার করেছি এবং কাজটি ঠিকঠাক করেছি। তারপরে, আমি জিনিসগুলি সরল করার এবং একাধিক চ্যানেল এইচ-ব্রিজের পরিবর্তে একটি একক মোসফেট নেওয়ার সিদ্ধান্ত নিয়েছি এবং নিজেকে খুব বিভ্রান্ত করেছি। আমি এই সেটিংয়ে পি-চ্যানেল (বা এন-চ্যানেল) ম্যাসফেটটি ব্যবহার করার সঠিক উপায়টি বোঝার চেষ্টা করছি এবং গুগলে এই নমুনা সার্কিটটি পেরিয়ে এসেছি:

নমুনা সার্কিট

কেন অন্য ট্রানজিস্টর জড়িত (2N3904), এবং কেন লোড জুড়ে একটি ডায়োড আছে?

আমি বুঝতে পারি যে high উচ্চ ( above + above) উপরে আনা হলে একটি পি-চ্যানেল সক্রিয় হয় , সুতরাং টান আপ, তবে অতিরিক্ত ট্রানজিস্টর কেন? এমসইউ (এই ক্ষেত্রে পিআইসি) একই কাজ করা উচিত নয়?VgateVsourceVdraiএন

এছাড়াও - দৃশ্যে যখন আমি যা কিছু করি তখন লোড চালু বা বন্ধ করা হয় (আমার সোলোনয়েডের মতো), কোনও এন-চ্যানেল বনাম পি-চ্যানেল ব্যবহার করার কোনও কারণ আছে কি?


1
আমি এতে নতুন - আপনি এই ছবিগুলি তৈরি করতে আপনি যে সফ্টওয়্যারটি ব্যবহার করছেন তা কী?
অ্যান্ড্রু মাও

খালি মশগুল ছিল
কলসী

1
ব্যবহৃত সফ্টওয়্যারটি সম্ভবত প্রোটিয়াস।
Rrz0

উত্তর:


29

আপনার সার্কিটের একটি P এবং N চ্যানেল MOSFET এর ক্রিয়াগুলির তুলনা করুন।

(তুলনায় সহায়তার জন্য আমি জংশন ট্রানজিস্টরটি রেখে এসেছি))

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

পিআইসি আউটপুট 12 ভি এর সাথে সংযুক্ত থাকতে পছন্দ করে না তাই ট্রানজিস্টর বাফার বা স্তর স্যুইচ হিসাবে কাজ করে। 0.6V (ইশ) এর বেশি পিআইসি থেকে প্রাপ্ত কোনও আউটপুট ট্রানজিস্টর চালু করে।

পি চ্যানেল মোসফেট । (ড্রেন এবং গ্রাউন্ডের মধ্যে লোড সংযুক্ত)

যখন পিক আউটপুট কম হয়, ট্রানজিস্টর বন্ধ থাকে এবং পি মোসফেটের গেটটি উচ্চ (12 ভি) হয়। এর অর্থ পি মোসফেট অফ।

যখন পিকের আউটপুট উচ্চ হয়, ট্রানজিস্টর চালু হয় এবং মোসফেট নীচের গেটটি টান দেয়। এটি মোসফেট চালু করে এবং বর্তমান লোডের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হবে।

এন চ্যানেল মোসফেট । (ড্রেন এবং + 12 ভি এর মধ্যে সংযুক্ত লোড)

যখন পিক আউটপুট কম হয়, ট্রানজিস্টর বন্ধ থাকে এবং পি মোসফেটের গেটটি উচ্চ (12 ভি) হয়। এর অর্থ এন মোসফেট চালু আছে এবং বর্তমানটি লোডের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হবে।

যখন পিকের আউটপুট উচ্চ হয়, ট্রানজিস্টর চালু হয় এবং মোসফেট নীচের গেটটি টান দেয়। এটি মোসফেট বন্ধ করে দেয়।

'উন্নত' এমওএসএফইটি সার্কিট

আমরা একটি ডিজিটাল এন এমওএসএফইটি টাইপ ব্যবহার করে ট্রানজিস্টরটি নির্মূল করতে পারতাম - এটি পরিচালনা করতে কেবল পিক আউটপুট থেকে 0-5V সিগন্যাল প্রয়োজন এবং 12 ভি সরবরাহ থেকে পিক আউটপুট পিনকে পৃথক করে।

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

যখন পিক আউটপুট উচ্চ হয় তখন মোসফেট চালু হয়, যখন এটি কম হয় তখন মোসফেটটি বন্ধ থাকে। এটি আসল পি মোসফেট সার্কিটের মতোই exactly গেটের ক্যাপাসিট্যান্সটি আরও দ্রুত চার্জ করে বা ডিসচার্জ করে মুড়িটি চালু করতে, বার ঘুরিয়ে দেওয়ার জন্য সিরিজ প্রতিরোধকটিকে ছোট করা হয়েছে।

ডিভাইসের পছন্দটি মূলত আপনার নকশার প্রয়োজনের তুলনায় নিচে যদিও এই ক্ষেত্রে ডিজিটাল টাইপ এন মোসফেট সরলতার দিক দিয়ে হাত জিততে পারে।


'উন্নত' সার্কিটে, মাইক্রোকন্ট্রোলার ভোল্টেজকে আবার 0 এ ফিরিয়ে আনার পরে FET আবার নীচে যায় কিনা তা নিশ্চিত করার জন্য গেট এবং গ্রাউন্ডের মধ্যে প্রতিরোধক থাকা উচিত নয়?
ক্যাপচা

1
@ ক্যাপচা পিকের আউটপুট পিনটি কার্যকরভাবে 100 আর রোধকের মাধ্যমে গেটটি গ্রাউন্ড করে এবং এমওএসএফইটি বন্ধ করে দেয়। অতিরিক্ত রেজিস্টার যুক্ত করার কোনও প্রভাব নেই।
জেআইএম দেদারিন

বাহ, এটি দুর্দান্ত খবর কারণ আমি সর্বদা আমার এমসিইউ ডিজাইনগুলি সহ এই প্রতিরোধককে অন্তর্ভুক্ত করে চলেছি। যখন স্থানটি একটি প্রিমিয়ামে থাকে তখন প্রতিটি বিট সাহায্য করে। ধন্যবাদ!
ক্যাপচা

পি চ্যানেল ফ্যাটগুলির নিম্ন গর্তের গতিশীলতার কারণে প্রতিরোধের পরিমাণগুলি বেশি থাকে
অটিস্টিক

2
@ ডিগোরিয়েমেন্দেজ নং গেট-উত্সটি কার্যকরভাবে 'ক্যাপাসিটার' তাই একটি ছোট সিরিজের রেজিস্টার (এই ক্ষেত্রে 100 ওহম) পিক আউটপুট থেকে / থেকে প্রাথমিক চার্জিং / ডিসচার্জ কারেন্টকে সীমাবদ্ধ করে। এটি পিসিবি ট্র্যাক / সংযোগকারী তারে যুক্ত হওয়ার কারণে যে কোনও সম্ভাব্য দোলনকে বাধা দেয়। আই / ও প্রতিরোধের উপেক্ষা করা (যা প্রতিরোধকের মান বাড়িয়ে তুলবে) পিক কারেন্টটি হ'ল ওহমের আইন গণনা। 5/100 = 50mA। 5 বার ধ্রুবকের পরে এটি কার্যত শূন্য। যদি ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্স 2000pF হয়, সময় ধ্রুবক = (সিআর) = 0.2uS। বেশিরভাগ ডিজাইনের গণনার মতো এটি একটি সরলকরণ এবং একটি আপস।
জেআইএম দেদারিন

5

বাইপোলার ট্রানজিস্টর মোসফেটের ড্রাইভার হিসাবে উপস্থিত রয়েছে। যদিও ডিসি-র কাছে, মোসফিটগুলির খুব উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং তাই ওপেন সার্কিটগুলির মতো দেখতে তারা আসলে ক্যাপাসিটিভ। চালু করতে, তাদের মধ্যে চার্জ স্থানান্তর করতে হবে এবং দ্রুত এটি করার জন্য বর্তমান ড্রাইভিং প্রয়োজন।

বিজেটি (এবং সামগ্রিক সার্কিট ডিজাইন) নীচের সুবিধাটি এনেছে: ভোল্টেজের একটি ছোট এবং অনুমানযোগ্য টার্ন। আপনি সেখানে বিজেটির বিভিন্ন স্থানে রাখতে পারেন এবং আচরণটি একই রকম হবে।

অতিরিক্ত ট্রানজিস্টরের আরও একটি সুবিধা হ'ল অতিরিক্ত ট্রানজিস্টর পর্যায়ে ভোল্টেজ লাভ রয়েছে যা ইনপুটটির সন্ধানের দৃষ্টিকোণ থেকে শুরু করে একটি থেকে আরও তীব্র রূপান্তর তৈরি করতে সহায়তা করে।

সার্কিটটি চালু করতে একটি ছোট, ধনাত্মক সংকেত ব্যবহার করতে, একটি এনপিএন ট্রানজিস্টর ব্যবহার করতে হবে। তবে এর আউটপুটটি একটি উচ্চ-পাশের লোড সহ, উল্টানো হয় এবং তাই পি-চ্যানেল এমওএসএফইটি ব্যবহার করা হয়। এটিতে আরও একটি দুর্দান্ত বৈশিষ্ট্য রয়েছে, এটি হ'ল লোডটি ইতিবাচক দিক থেকে নিয়ন্ত্রণ করা হয় এবং ট্রানজিস্টর বন্ধ হয়ে গেলে গ্রাউন্ড থাকে।

মোসফেটের জন্য পরিকল্পনামূলক প্রতীকটি হ্রাসকারী ডিভাইসের মতো দেখায় (যেহেতু চ্যানেলটি তিনটি বিভাগের চেয়ে শক্ত আঁকা)। এটি সম্ভবত কেবল একটি ভুল। সার্কিটটি রান-অফ-মিলের বর্ধন মোড সেটআপের মতো দেখাচ্ছে।

গেটটি নিচে আনলে পি-চ্যানেল এমওএসএফইটি সক্রিয় হয়। এটি "উলটে" টানা হয়। এটিকে কোনও পিএনপি বিজেটির সাথে সাদৃশ্য হিসাবে ভাবেন।

ট্রানজিস্টার / স্যুইচ খুললে "ফ্লাইওহিল" ডায়োড প্রসূচক লোডের জন্য সার্কিটটি সম্পূর্ণ করে। একজন সূচক একই প্রবাহকে একই দিকে প্রবাহিত করার চেষ্টা করে। সাধারণত, সেই ট্রানজিস্টর লুপ দিয়ে প্রবাহিত হয়। যখন হঠাৎ এটি কেটে যায়, এটি ডায়োড লুপের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, যেমন লোডের মধ্য দিয়ে তার দিকটি একই হয় এবং এর অর্থ হ'ল ডায়োড দিয়ে বিপরীত পথে প্রবাহিত হয়। বর্তমানের এই ধারাবাহিকতাটি অব্যাহত রাখতে ইন্ডাক্টরকে "ব্যাক ইএমএফ" তৈরি করতে হবে: একটি ভোল্টেজ যার দিকটি এর আগে প্রয়োগ করা হয়েছিল তার বিপরীত।


2

আপনার আইও-পিনটি উচ্চ-প্রতিবন্ধী বা সংযুক্ত না থাকাকালীন আপনার FET পরিচালনা করতে এড়াতে আপনার গেট থেকে গ্রাউন্ডে 4k7 যুক্ত করা উচিত। এই ক্ষেত্রে আপনার হাত থেকে একটি সাধারণ চার্জটি মোসফেটটি সক্রিয় করতে পারে এবং গেট পিনে কোনও শক্তি না থাকা সত্ত্বেও আপনার সার্কিটটি চালানো চালিয়ে যাওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে।


2
আপনি যখন "আপনি" বলছেন, আপনি কাকে উল্লেখ করছেন: কলসী (ওপি) বা জিম? লক্ষ করুন যে ওপি-র স্কিমেটিকের পি-চ্যানেল এমওএসএফইটি (এন-চ্যানেলের বিরোধী) এবং গেটে 10 কে টান রয়েছে। এই টান আপ আপনি বর্ণনা করছেন ঠিক কি করে।
নিক আলেক্সেভ

2
  1. কেন অন্য ট্রানজিস্টর জড়িত (2N3904)? - যাতে গেট ড্রাইভারটি 10 ​​কে কম প্রতিবন্ধকতা (প্রতিরোধের) কম দেখতে না পান। 10 কে প্রতিরোধক এবং বিজেটি আসলে actuallyচ্ছিক, তবে যুক্ত করা থাকলে মার্জিত। সম্পাদনা: ওফ, পিডাব্লুএমএমের সঠিকভাবে কাজ করা জরুরী। এটি একটি ডিজিটাল সিগন্যালকে উল্টে দেয়, যা কোনও পিএনপি আপনার প্রয়োজন মতো কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয়। আপনি যদি ফলাফলের আগে কন্ট্রোল সিগন্যালটি উল্টাতে পারেন তবে আপনি বিজেটি বাদ দিতে পারেন।

  2. এবং কেন লোড জুড়ে একটি ডায়োড আছে? - কারণ ইন্ডাকটিভ লোড (সোলোনয়েডস, মোটর ইত্যাদি) একবার বন্ধ হয়ে যাওয়ার পরে স্রোতগুলি অন্য দিকে প্রবাহিত করে। আপনি কিছু নিয়ন্ত্রণ করার জন্য পিডাব্লুএমএম ব্যবহার করার ফলে এটি মূলত দ্রুত চালু এবং বন্ধ হয়। আপনি মোটরটি চালু করুন, রটারটি ঘুরতে শুরু করুন, আপনি এটিটি বন্ধ করুন, রটারটি এখনও স্পিন করে এবং তারপরে জেনারেটর হিসাবে কাজ করে যা অন্যদিকে প্রবাহিত করতে প্রবাহিত করে। এই বিপরীত মেরুটি উপাদানগুলির ক্ষতি করতে পারে তবে ডায়োড যুক্ত হওয়ার সাথে সাথে তা তাত্ক্ষণিকভাবে উপেক্ষিত হয়।


কীভাবে কোনও রিলে বা সোলেনয়েড সেই বিপরীত ভোল্টেজ উত্পাদন করে? এটি একটি "ফ্লাইব্যাক" ডায়োড এবং সেখানে বিদ্যুৎ কেটে যাওয়ার সময় একটি ট্রানজিস্টর (বিজেটি বা এফইটি) দেখতে পাবে এমন প্ররোচিত "কিক" সীমাবদ্ধ করার জন্য। একটি সাধারণ বিপরীতমুখী কিছুই খুব বেশি করতে পারে না, তবে, যখন কারেন্টটি কাটা হয়, তখন একটি সূচক (যা মোটর, রিলে এবং সলোনয়েডগুলি এক প্রকারের) স্রোতের স্রোতের সাথে সাথে একটি বৃহত্তর নেতিবাচক ভোল্টেজ তৈরি করতে চলেছে। সেই কিকটি উত্স ভোল্টেজের চেয়ে অনেক বেশি বড় হতে পারে এবং এটিই ক্ষয়ক্ষতিপূর্ণ। দেখুন en.wikipedia.org/wiki/Flyback_diode
AE7OO - গিগাবাইট

1

এটি সরাসরি এমওএসএফইটিস তত্ত্বের দিকে যায়। চিত্রটি একটি অপসারণ মোসফেট দেখায় যা শকলে সমীকরণ: আইডি = আইডিএসএস (1-ভিজিএস / ভিপি) ^ 2 এর সাথে কাজ করে। এটা সুস্পষ্ট যে মাইক্রো কন্ট্রোলার 5 ভোল্ট আউটপুট নিয়ে কাজ করে এবং যদি আপনি এটি সরাসরি গেট ভোল্টেজ হিসাবে ব্যবহার করেন তবে আপনি পাওয়ার উত্স (উপরের 12 ভোল্ট) থেকে সর্বাধিক বর্তমান অর্জন করতে পারবেন না। দ্বিতীয় ট্রানজিস্টর এই উদ্দেশ্যে বাফার এবং বিচ্ছিন্ন হিসাবে কাজ করে। এবং ডায়োড সম্পর্কে: এই ডায়োডটি প্রায়শই লোডগুলির জন্য ব্যবহৃত হয় যা কয়েল থাকে (মোটর বা রিলে হিসাবে) contain উদ্দেশ্য হ'ল ইন্ডাক্টর হিসাবে কয়েল দ্বারা তৈরি পশ্চাদপদ প্রবাহকে দমন করা। এই পশ্চাৎপ্রবাহটি আপনার এমওএসএফইটিটিকে ক্ষতি করতে পারে।

আমি ডায়োড অংশটি ব্যাখ্যা করি: আসুন ধরে নেওয়া যাক আমাদের একটি রেজিস্টারের সাথে সুইচ যুক্ত হয়েছে এবং তারপরে একজন সূচক। (এসডাব্লু-আরএল-> গ্রাউন্ড)। সমস্যাটি দেখা দেয় যখন সুইচটি খুব দ্রুত খোলায় যার অর্থ সার্কিটের হঠাৎ শূন্য প্রবাহ তবে আমরা জানি যে সূচকগুলি হঠাৎ শূন্য প্রবাহকে (ভিএল = এল ডি / ডিটি) না দেয়। এর অর্থ হ'ল সূচকটি বর্তমানটি খালি করার জন্য একটি স্বল্প পথের সন্ধান করে এবং একমাত্র উপায় হ'ল স্যুইচের মাথাগুলির মধ্যে একটি "স্পার্ক" তৈরি করা। একটি ডিসি পাওয়ারকে একটি ছোট ডিসি মোটরের সাথে সংযুক্ত করে আমরা এই ঘটনাটি দেখতে পাই। আমরা দেখতে পাই যদিও মোটর একটি উচ্চ ভোল্টেজের সাথে কাজ করছে না, তবে তারের তারের সাথে বিদ্যুতের কর্ডের সাহায্যে স্পর্শ করে "খুব সুস্পষ্ট স্পার্কস" দেখা যায় trans ট্রানজিস্টারের সাথে স্যুইচটি প্রতিস্থাপন করে একই পরিস্থিতি ঘটে এবং এই ক্রমাগত স্পার্কগুলি বাড়ে to ট্রানজিস্টরের ক্ষতি


সূচকগুলি একটি "পশ্চাদপদ প্রবাহ" তৈরি করে না। একেবারে বিপরীত: তারা একই প্রবাহকে একই দিকে প্রবাহিত করার চেষ্টা করে।
কাজ

1
হ্রাস প্রতীক প্রায় অবশ্যই একটি প্রতীক পছন্দ ত্রুটি। হ্রাস মোড অপারেশনের জন্য সার্কিট পক্ষপাতদুষ্ট নয়।
কাজ

আপনি কি "দ্বিতীয় ট্রানজিস্টর বাফার এবং বিচ্ছিন্ন হিসাবে কাজ করে?" আরও সুনির্দিষ্টভাবে - কেন আমি কেবল সেই ট্রানজিস্টরটিকে আমার "স্যুইচ" হিসাবে ব্যবহার করতে পারি না, এআইয়ের দু'য়ের ক্রম কেন দরকার?
কলসি

-1: আমি মনে করি না যে আমি কখনও এমন উত্তর দেখেছি যা এতটা বিশদ ছিল, তবে প্রায় প্রতিটি গুরুত্বপূর্ণ বিশদে ভুল ছিল।
ডেভ টুইট করেছেন

2
@ কাজ: আসুন ধরে নেওয়া যাক আপনি কেবলমাত্র একটি ট্রানজিস্টর ব্যবহার করতে চান (যার অর্থ অবশ্যই এন-মোসফেট হতে হবে)। আইআরএফএক্সএক্সএক্সএক্স এন-চ্যানেল বর্ধনের মাধ্যমে আসল বিশ্বের উদাহরণ তৈরি করা যাক I এই উদাহরণটি ব্যবহার করুন যেমন মোসফেটগুলি লোডের জন্য 15 টি অ্যাম্পিয়ার আনতে পারে। আসুন একটি ভিজিএস-থ্রেশহোল্ড = 4 ভোল্ট এবং আইডি (চালু) = 14 এ 10 ভোল্ট.বি আইডি = কে (ভিজিএস-ভিজিএসথ) one 2 এ একটি বেছে নিন, আপনি যদি মাইক্রো থেকে 5 ভোল্টে চালনা করতে চান তবে আপনার কেবল আইডি থাকবে = 1.2 একটি কারেন্ট তবে দ্বিতীয় ট্রানজিস্টর ব্যবহার করে আপনি স্রোতের পুরো স্কেল পরিসরের সাথে 0-12 ভোল্টে গাড়ি চালাচ্ছেন।
আগস্ট
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.