MOSFET கள் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன, எங்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்பதில் அவற்றின் வகைகளுக்கு இடையே பெரிய வேறுபாடுகளை நீங்கள் காணலாம். பல்வேறு வகையான MOSFET களில் மேம்பாட்டு-முறை MOSFET கள் மிகவும் பொதுவானவை. அவை மின்சார கார்கள், வீட்டு இயந்திரங்கள் மற்றும் தொழிற்சாலைகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த வகையான MOSFET கள் சக்தி MOSFET சந்தையில் 85% க்கும் அதிகமாக உள்ளன. குறைப்பு-முறை MOSFET கள் அவ்வளவாகப் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை. மின்னழுத்தம் மற்றும் RF பெருக்கிகளைக் கட்டுப்படுத்துதல் போன்ற சிறப்பு வேலைகளுக்கு அவை நல்லது. நீங்கள் ஒரு MOSFET ஐத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, அதன் அம்சங்களை உங்கள் திட்டத்துடன் பொருத்த வேண்டும். ஆற்றல் மேலாண்மை மற்றும் மின்சார கார்களில் MOSFET வகைகளுக்கு உலக சந்தை வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது.
பல வணிகங்கள் MOSFET தொழில்நுட்பம் பணத்தை மிச்சப்படுத்தவும் சிறப்பாக செயல்படவும் விரும்புகின்றன.
MOSFET களின் வகைகள்
MOSFET-களில் நான்கு முக்கிய வகைகள் உள்ளன. ஒவ்வொரு வகையும் தனக்கென உரிய முறையில் செயல்படுகிறது. அவை சுவிட்சுகள் மற்றும் மின்சுற்றுகளில் வெவ்வேறு பணிகளுக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒன்றைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு முன், ஒவ்வொரு வகையும் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை நீங்கள் அறிந்திருக்க வேண்டும்.
மேம்படுத்தல்-முறை
பெரும்பாலான நவீன மின்னணு சாதனங்கள் மேம்பாட்டுப் பயன்முறை MOSFETகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. வாயிலில் மின்னழுத்தம் இல்லாவிட்டால் இந்த MOSFETகள் அணைக்கப்படும். அவற்றை இயக்க ஒரு குறிப்பிட்ட அளவை விட அதிக மின்னழுத்தத்தைச் சேர்க்க வேண்டும். இது டிஜிட்டல் சுற்றுகள் மற்றும் சுவிட்சுகளில் அவற்றைப் பயன்படுத்துவதை எளிதாக்குகிறது.
குறிப்பு: கணினிகள், கார்கள் மற்றும் வீட்டு உபகரணங்களில் சிக்னல்களை மாற்றுவதற்கும் பெருக்குவதற்கும் என்ஹான்ஸ்மென்ட் மோடு MOSFET-கள் முதன்மையான தேர்வாகும் .
மேம்பாட்டு முறை MOSFET களும் குறைப்பு முறை MOSFET களும் எவ்வாறு வேறுபடுகின்றன என்பதைக் காட்டும் அட்டவணை இங்கே:
வசதிகள் | மேம்படுத்தல்-முறை MOSFET | குறைப்பு-முறை MOSFET |
|---|---|---|
இயல்புநிலை நிலை | பூஜ்ஜிய கேட்-சோர்ஸ் மின்னழுத்தத்தில் ஆஃப் | பூஜ்ஜிய கேட்-சோர்ஸ் மின்னழுத்தத்தில் ஆன் |
வாசல் மின்னழுத்தம் | நேர்மறை தொடக்க மின்னழுத்தம் | எதிர்மறை தொடக்க மின்னழுத்தம் |
பொதுவான பயன்பாடு | ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளில் பொதுவானது | தர்க்க சுற்றுகளில் சுமை மின்தடையங்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. |
மேம்படுத்தல் பயன்முறை MOSFETகள் வேலை செய்ய நேர்மறை கேட் மின்னழுத்தம் தேவை. அவை நீங்கள் அவற்றை இயக்கும் வரை அணைந்திருக்கும் சுவிட்சுகள் போல செயல்படும்.
குறைப்பு-முறை
குறைப்பு முறை MOSFETகள் சிறப்பு அனலாக் சுற்றுகளில் காணப்படுகின்றன. நீங்கள் கேட்டில் மின்னழுத்தத்தைச் சேர்க்காவிட்டாலும் இந்த MOSFETகள் செயல்படும். எதிர்மறை மின்னழுத்தத்தைச் சேர்ப்பதன் மூலம் அவற்றை அணைக்கலாம். குறைப்பு முறை MOSFETகள் நிலையான மின்னோட்ட மூலங்களையும் மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாடுகளையும் உருவாக்க உதவுகின்றன.
அனலாக் சுற்றுகளில் குறைப்பு முறை MOSFET களின் முக்கிய நன்மைகளை விளக்கும் அட்டவணை இங்கே:
அனுகூல | விளக்கம் |
|---|---|
உள்ளமைக்கப்பட்ட சேனல் | குறைப்பு முறை MOSFETகள் மூலத்திற்கும் வடிகாலுக்கும் இடையில் ஒரு உள்ளமைக்கப்பட்ட சேனலைக் கொண்டுள்ளன. |
இரட்டை-முறை செயல்பாடு | அவை விரிவாக்கம் மற்றும் குறைப்பு முறைகள் இரண்டிலும் செயல்பட முடியும், எனவே நீங்கள் அதிக வடிவமைப்பு விருப்பங்களைப் பெறுவீர்கள். |
பூஜ்ஜிய வாயில் மின்னழுத்த செயல்பாடு | அவை பூஜ்ஜிய கேட் மின்னழுத்தத்தில் வேலை செய்கின்றன, எனவே உங்களுக்கு எல்லா நேரத்திலும் கேட் டிரைவ் சர்க்யூட் தேவையில்லை. |
நிலையான மின்னோட்ட மூலங்களுக்கு ஏற்றது | உங்கள் சுற்று சிறப்பாக செயல்பட உதவும் நிலையான மின்னோட்ட மூலங்களை நீங்கள் உருவாக்கலாம். |
கேட் சிக்னல் இல்லாமல் செயல்படும் ஒரு பகுதி உங்களுக்குத் தேவைப்படும்போது நீங்கள் குறைப்பு முறை MOSFETகளைப் பயன்படுத்துகிறீர்கள். நிலையான மின்னோட்டம் அல்லது மின்னழுத்தம் தேவைப்படும் அனலாக் சுற்றுகளை உருவாக்க இந்த MOSFETகள் உங்களுக்கு உதவுகின்றன.
என்-சேனல்
பெரும்பாலான மின்சுற்றுகளில் N-சேனல் MOSFETகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த MOSFETகள் மின்னூட்டத்தைச் சுமக்க எலக்ட்ரான்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. எலக்ட்ரான்கள் துளைகளை விட வேகமாக நகரும். இதன் பொருள் n-சேனல் MOSFETகள் குறைந்த எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் சிறப்பாக செயல்படுகின்றன. அவை குறைந்த வெப்பத்தை உருவாக்கி வேகமாக வேலை செய்கின்றன.
N-சேனல் MOSFETகள் எலக்ட்ரான்களைப் பயன்படுத்துகின்றன, அவை வேகமாக நகர்ந்து சாதனத்தை திறமையானதாக்குகின்றன.
n-சேனல் MOSFETகள் மூலம் சிறந்த கடத்துதலையும் குறைவான இழப்பையும் பெறுவீர்கள்.
உயர் மின்னோட்டம் மற்றும் உயர் அதிர்வெண் சுற்றுகளுக்கு N-சேனல் MOSFETகள் நல்லது.
எலக்ட்ரான்கள் துளைகளை விட வேகமாக நகரும் என்பதால், N-சேனல் MOSFETகள் p-சேனல் MOSFETகளை விட அதிக திறன் கொண்டவை. அதே சுமையின் கீழ் n-சேனல் MOSFETகளில் குறைந்த வெப்பத்தையும் குறைந்த எதிர்ப்பையும் நீங்கள் காண்கிறீர்கள்.
பி-சேனல்
P-சேனல் MOSFETகள் ஒரு சுற்றுவட்டத்தின் உயர் பக்கத்தில் சக்தியைக் கட்டுப்படுத்தப் பயன்படுகின்றன. இந்த MOSFETகள் மின்னூட்டத்தைச் சுமக்க துளைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. துளைகள் எலக்ட்ரான்களை விட மெதுவாக நகரும். எனவே, p-சேனல் MOSFETகள் அதிக எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் மாறும்போது அதிக சக்தியை இழக்கின்றன. பேட்டரி சாதனங்கள் மற்றும் மின் மேலாண்மை அமைப்புகளில் p-சேனல் MOSFETகளைக் காணலாம்.
DC சுற்றுகளில் உயர்-பக்க சுவிட்சுகளாக p-சேனல் MOSFETகளைப் பயன்படுத்துகிறீர்கள்.
P-சேனல் MOSFETகள் தலைகீழ் பேட்டரி இணைப்புகளிலிருந்து பாதுகாக்க உதவுகின்றன.
சுவிட்சிங் கன்வெர்ட்டர்கள், மோட்டார் கட்டுப்பாடு, LED ஸ்விட்சிங் மற்றும் லோட் டிஸ்கனெக்ட் சுவிட்சுகளில் p-சேனல் MOSFETகளைப் பார்க்கிறீர்கள்.
P-சேனல் MOSFETகள் மின் ஓட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்தி சுற்றுகளைப் பாதுகாக்கின்றன. மின் விநியோகத்தின் நேர்மறை பக்கத்தை மாற்ற வேண்டியிருக்கும் போது அவற்றைப் பயன்படுத்துகிறீர்கள்.
குறிப்பு: அதிவேக மற்றும் உயர் மின்னோட்ட வேலைகளுக்கு N-சேனல் MOSFETகள் சிறந்தவை. உயர்-பக்க மாறுதல் மற்றும் பாதுகாப்பிற்கு P-சேனல் MOSFETகள் சிறந்தவை.
உங்கள் திட்டத்திற்கு சரியான MOSFET-ஐ நீங்கள் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். பெரும்பாலான டிஜிட்டல் மற்றும் மாறுதல் வேலைகளுக்கு மேம்பாட்டு முறை MOSFETகள் நல்லது. குறைப்பு முறை MOSFETகள் அனலாக் மற்றும் சிறப்பு சுற்றுகளுக்கு உதவுகின்றன. N-சேனல் MOSFETகள் உங்களுக்கு வேகத்தையும் செயல்திறனையும் தருகின்றன. P-சேனல் MOSFETகள் மின் ஓட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்தவும் பாதுகாக்கவும் உங்களுக்கு உதவுகின்றன.
MOSFET அமைப்பு
அடிப்படை வடிவமைப்பு
ஒரு மாஸ்ஃபெட்டில் நான்கு முக்கிய பாகங்கள் உள்ளன . சோர்ஸ் மற்றும் டிரெய்ன் ஆகியவை சிறப்பு குறைக்கடத்திப் பொருளைப் பயன்படுத்துகின்றன. கேட், பாடிக்கு மேலே அமைந்திருக்கும், ஆனால் அதைத் தொடாது. ஒரு மெல்லிய சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு அடுக்கு, கேட்டை பாடியிலிருந்து பிரிக்கிறது. பாடி லேசாக மாசு கலக்கப்பட்டு, மின்னோட்டத்திற்கான ஒரு பாதையை உருவாக்குகிறது.
மூலத்திற்கும் வடிகாலுக்கும் இடையில் மின்சாரம் எவ்வாறு நகர்கிறது என்பதை கேட் கட்டுப்படுத்துகிறது. ஆக்சைடு அடுக்கு கேட்டில் மின்னழுத்தத்தைச் சேர்ப்பதன் மூலம் ஒரு மின்சார புலத்தை உருவாக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது. நீங்கள் மோஸ்ஃபெட்டை இயக்கும்போது உடல் ஒரு சேனலை உருவாக்குகிறது. இந்த வடிவமைப்பு மோஸ்ஃபெட்டை விரைவாக இயக்கவும் அணைக்கவும் உதவுகிறது.
குறிப்பு: கேட் ஆக்சைடின் தடிமன் ஒரு மோஸ்ஃபெட் எவ்வளவு சிறப்பாக செயல்படுகிறது என்பதை மாற்றுகிறது. ஆக்சைடு மெல்லியதாக இருந்தால், மோஸ்ஃபெட் சிறப்பாக செயல்படும், ஆனால் எளிதில் உடைந்து போகக்கூடும். ஆக்சைடு தடிமனாக இருந்தால், மோஸ்ஃபெட் வலிமையானது, ஆனால் அதை இயக்க அதிக மின்னழுத்தம் தேவைப்படுகிறது.
கேட் ஆக்சைடு தடிமன் மோஸ்ஃபெட் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதைக் காட்டும் அட்டவணை இங்கே:
அம்சம் | தடிமனான கேட் ஆக்சைடு | தின்னர் கேட் ஆக்சைடு |
|---|---|---|
நம்பகத்தன்மை | மோஸ்ஃபெட்டை வலிமையாகவும் பாதுகாப்பாகவும் ஆக்குகிறது | சிக்கல்களை ஏற்படுத்தி எளிதில் உடைந்து போகலாம் |
வாசல் மின்னழுத்தம் | இயக்க அதிக மின்னழுத்தம் தேவை. | இயக்க குறைந்த மின்னழுத்தம் தேவை. |
சேனல் கடத்தல் | சேனலை பலவீனப்படுத்துகிறது | சேனலை வலிமையாக்குகிறது |
கொள்திறன் | குறைவான கொள்ளளவு கொண்டது | அதிக கொள்ளளவைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அது செயல்படும் விதத்தை மாற்றுகிறது. |
செயல்பாட்டுக் கோட்பாடுகள்
கேட்டில் உள்ள மின்னழுத்தத்தை மாற்றுவதன் மூலம் நீங்கள் ஒரு மோஸ்ஃபெட்டைக் கட்டுப்படுத்தலாம். மோஸ்ஃபெட் இரண்டு முக்கிய வழிகளில் செயல்படுகிறது.
கட்-ஆஃப் பகுதியில், கேட்-சோர்ஸ் மின்னழுத்தம் மிகவும் குறைவாக உள்ளது. மோஸ்ஃபெட் அணைந்தே இருக்கும், மின்னோட்டம் நகராது.
செறிவூட்டல் பகுதியில், கேட்-சோர்ஸ் மின்னழுத்தம் போதுமான அளவு அதிகமாக உள்ளது. மாஸ்ஃபெட் இயக்கப்படும், மேலும் நிறைய மின்னோட்டம் நகரும்.
மோஸ்ஃபெட் இயக்கப்பட்டதா அல்லது முடக்கப்பட்டதா என்பதை கேட்-சோர்ஸ் மின்னழுத்தம் தீர்மானிக்கிறது. n-சேனல் மோஸ்ஃபெட்களுக்கு, நீங்கள் கேட்டில் நேர்மறை மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துகிறீர்கள். p-சேனல் மோஸ்ஃபெட்களுக்கு, நீங்கள் எதிர்மறை மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துகிறீர்கள். கேட் சேனலைத் தொடாததால், நீங்கள் மோஸ்ஃபெட்டை விரைவாக மாற்றலாம்.
குறிப்பு: மோஸ்ஃபெட்டை மாற்றும்போது வடிகால் மற்றும் மூலத்திற்கு இடையிலான மின்தடை மாறுகிறது. மோஸ்ஃபெட் இயக்கத்தில் இருக்கும்போது, மின்தடை மிகவும் குறைவாக இருக்கும். அது அணைக்கப்படும்போது, மின்தடை மிக அதிகமாக இருக்கும். இது மோஸ்ஃபெட்களை மாற்றுவதற்கும் சக்தியைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கும் சிறந்ததாக ஆக்குகிறது.
மோஸ்ஃபெட்கள் கட்டுப்படுத்த எளிதாகவும், வேகமாக நிலைமாற்றம் செய்யவும் உதவுவதால், பல மின்சுற்றுகளில் அவற்றைப் பயன்படுத்துகிறோம் . அவற்றின் வடிவமைப்பும், அவை செயல்படும் விதமும், உங்கள் திட்டத்திற்குச் சிறந்த மோஸ்ஃபெட்டைத் தேர்வுசெய்ய உதவுகின்றன.
மின்னியல் சிறப்பியல்புகள்
வாசல் மின்னழுத்தம்
வரம்பு மின்னழுத்தம் (threshold voltage) பற்றி அறிந்துகொள்வது முக்கியம் . வரம்பு மின்னழுத்தம் என்பது மாஸ்ஃபெட்டை (MOSFET) இயக்கும் கேட் மின்னழுத்தமாகும். மின்னழுத்தம் மிகவும் குறைவாக இருந்தால், மாஸ்ஃபெட் அணைந்தே இருக்கும். மாஸ்ஃபெட் எப்போது செயல்படத் தொடங்க வேண்டும் என்பதைத் தீர்மானிக்க வரம்பு மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துகிறீர்கள். பெரும்பாலான என்ஹான்ஸ்மென்ட்-மோட் மாஸ்ஃபெட்களுக்கு கேட்டில் ஒரு நேர்மறை மின்னழுத்தம் தேவைப்படுகிறது. டிப்ளீஷன்-மோட் மாஸ்ஃபெட்கள் பூஜ்ஜியம் அல்லது எதிர்மறை மின்னழுத்தத்தில் செயல்பட முடியும். ஒரு மாஸ்ஃபெட்டைப் பயன்படுத்துவதற்கு முன்பு, அதன் டேட்டாஷீட்டில் உள்ள வரம்பு மின்னழுத்தத்தை எப்போதும் சரிபார்க்கவும்.
ஆன்-எதிர்ப்பு
ஒரு மோஸ்ஃபெட் எவ்வளவு சிறப்பாக செயல்படுகிறது என்பதற்கு ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் முக்கியமானது. நீங்கள் ஒரு மோஸ்ஃபெட்டை இயக்கும்போது, மின்னோட்டம் வடிகாலிலிருந்து மூலத்திற்கு நகரும். இந்த பாதையில் உள்ள மின்தடை ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது. குறைந்த ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் என்பது குறைந்த மின் இழப்பு மற்றும் சிறந்த முடிவுகளைக் குறிக்கிறது. அதிக சக்தி கொண்ட வேலைகளுக்கு குறைந்த ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸை நீங்கள் விரும்புகிறீர்கள்.
குறைந்த ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் ஆற்றலைச் சேமிக்க உதவுகிறது மற்றும் மோஸ்ஃபெட்டை குளிர்ச்சியாக வைத்திருக்கிறது.
எதிர்ப்பு ஏன் முக்கியமானது என்பதை விளக்கும் அட்டவணை இங்கே:
முக்கிய புள்ளி | விளக்கம் |
|---|---|
எதிர்ப்பு | குறைந்த ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ், மோஸ்ஃபெட்களில் மின் இழப்பைக் குறைக்க உதவுகிறது. |
திறன் | குறைவான இழப்பு என்பது ஒட்டுமொத்தமாக சிறந்த செயல்திறனைக் குறிக்கிறது. |
உயர்-சக்தி மாஸ்ஃபெட் பயன்பாட்டிற்கு ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் (Rds(on)) முக்கியமானது.
குறைந்த ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் என்றால் குறைவான மின் இழப்பு என்று பொருள்.
குறைந்த ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் மூலம் சிறந்த செயல்திறன் கிடைக்கிறது.
புதிய தொழில்நுட்பம் சாதன அம்சங்களை சிறந்ததாக்குகிறது.
குறைந்த நிலை எதிர்ப்பு செயல்திறனுக்கு உதவுகிறது.
வெவ்வேறு சுமைகளுடன் மாறுதல் சிறப்பாக செயல்படுகிறது.
மாறுதல் வேகம்
ஒரு மோஸ்ஃபெட் எவ்வளவு விரைவாக இயக்கப்படுகிறது மற்றும் அணைக்கப்படுகிறது என்பதை ஸ்விட்சிங் வேகம் காட்டுகிறது. விரைவாக மாறும் சுற்றுகளுக்கு அதிக ஸ்விட்சிங் வேகம் தேவை. வேகமான ஸ்விட்சிங் வேகம் மின்சாரம், மாற்றிகள் மற்றும் மோட்டார் கட்டுப்பாட்டில் உதவுகிறது.
கருவியின் வகை | இயக்க நேரம் (ns) | அணைக்கும் நேரம் (ns) | நடைமுறை மாறுதல் அதிர்வெண் வரம்பு |
|---|---|---|---|
மோஸ்ஃபெட் | ~ 44 | ~ 48 | நூற்றுக்கணக்கான kHz |
IGBT | ~ 34 | ~ 250 | பத்து kHz |
IGBT-களை விட Mosfets வேகமாக மாறுகின்றன. அதிக அதிர்வெண் மாறுதலுக்கு நீங்கள் Mosfets-ஐப் பயன்படுத்துகிறீர்கள். வேகமான மாறுதல் வேகம் என்பது குறைந்த வெப்பத்தையும் சிறந்த செயல்திறனையும் குறிக்கிறது.
குறிப்பு: அதிக மாறுதல் வேகம் வேகமாக வேலை செய்யும் மற்றும் விரைவாக பதிலளிக்கும் சுற்றுகளை உருவாக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது.
சக்தி கையாளுதல்
ஒரு மோஸ்ஃபெட் எவ்வளவு மின்னழுத்தத்தையும் மின்னோட்டத்தையும் எடுக்க முடியும் என்பதை பவர் ஹேண்ட்லிங் உங்களுக்குக் கூறுகிறது. உங்கள் மின் தேவைகளுக்கு ஏற்ற ஒரு மோஸ்ஃபெட்டை நீங்கள் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். பல n-சேனல் மற்றும் p-சேனல் மோஸ்ஃபெட்கள் 1700 V வரை கையாள முடியும். MDmesh மற்றும் STMESH போன்ற புதிய தொழில்நுட்பம் மோஸ்ஃபெட்கள் கடினமான வேலைகளில் செயல்பட உதவுகிறது. நீங்கள் கார்கள், தொழிற்சாலைகள் மற்றும் எரிசக்தி அமைப்புகளில் இந்த மோஸ்ஃபெட்களைப் பயன்படுத்துகிறீர்கள். அதிக சக்தி கையாளுதல் உங்களுக்கு வலுவான மற்றும் நம்பகமான சாதனங்கள் தேவைப்படும் இடங்களில் மோஸ்ஃபெட்களைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது.
n-சேனல் மற்றும் p-சேனல் மோஸ்ஃபெட்களுக்கான முறிவு மின்னழுத்தம் 1700 V வரை அடையலாம்.
மேம்பட்ட தொழில்நுட்பம் மோஸ்ஃபெட்கள் அதிக சக்தியைக் கையாள உதவுகிறது.
இந்த மொஸ்ஃபெட்டுகள் தொழிற்சாலைகள் மற்றும் கார்களில் அதிக திறன் கொண்ட வேலைகளுக்காக உருவாக்கப்படுகின்றன.
ஒப்பீட்டு அட்டவணை
முக்கிய வேறுபாடுகள்
ஒவ்வொரு மோஸ்ஃபெட் வகையையும் சிறப்பானதாக்குவது எது என்பதை அறிந்து கொள்வது முக்கியம். அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன, எங்கு பயன்படுத்துகின்றன என்பதில்தான் மிகப்பெரிய வேறுபாடுகள் உள்ளன. கேட்டில் மின்னழுத்தத்தைச் சேர்க்கும் வரை மேம்பாட்டு-முறை மோஸ்ஃபெட்கள் இயக்கப்படாது. குறைப்பு-முறை மோஸ்ஃபெட்கள் ஏற்கனவே இயக்கப்பட்டுள்ளன, எனவே அவற்றை அணைக்க உங்களுக்கு எதிர்மறை கேட் மின்னழுத்தம் தேவை. N-சேனல் மோஸ்ஃபெட்கள் எலக்ட்ரான்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. எலக்ட்ரான்கள் வேகமாக நகரும் மற்றும் அதிக சக்தி மற்றும் அதிக அதிர்வெண்ணை மாற்ற உதவுகின்றன. P-சேனல் மோஸ்ஃபெட்கள் துளைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. துளைகள் மெதுவாக நகரும் மற்றும் வலுவான மின் அமைப்புகளில் உயர்-பக்க மாறுதலுக்கு சிறந்தவை.
முக்கிய mosfet வகைகள் எவ்வாறு ஒப்பிடப்படுகின்றன என்பதைப் பார்க்க உதவும் அட்டவணை இங்கே:
பண்பு | மேம்படுத்தல்-முறை MOSFETகள் | குறைப்பு-முறை MOSFETகள் | N-சேனல் MOSFETகள் | பி-சேனல் MOSFETகள் |
|---|---|---|---|---|
இயல்புநிலை நிலை | வழக்கமாக ஆஃப் | பொதுவாக ஆன் | ஆஃப் (பூஜ்ஜிய VGS இல்) | ஆஃப் (பூஜ்ஜிய VGS இல்) |
வாசல் மின்னழுத்தம் | 2–4 V (சக்தி), 0.7–1.5 V (தர்க்கம்) | -1 V முதல் -5 V வரை | நேர்மறை | எதிர்மறை |
ஆன்-எதிர்ப்பு | < 2 mΩ (நவீன) | ~1 Ω | குறைந்த | உயர் |
கசிவு மின்சாரம் | pA முதல் µA வரை | VGS = 0 இல் அதிகமாக நடத்துகிறது | மிக குறைவு | குறைந்த |
கேரியர் வகை | : N / A | : N / A | எலக்ட்ரான்கள் | துளைகளை |
விண்ணப்ப | தோல்வியடையாத, உயர்-சக்தி மாறுதல் | அனலாக், மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாடு | அதிக சக்தி, வேகமான மாறுதல் | உயர்-பக்கம், பாதுகாப்பு |
குறிப்பு: அதிக சக்தி கொண்ட வேலைகளுக்கு N-சேனல் மோஸ்ஃபெட்டுகள் சிறப்பாகச் செயல்படுகின்றன. எலக்ட்ரான்கள் துளைகளை விட வேகமாக நகரும், எனவே நீங்கள் அதிக செயல்திறனைப் பெறுவீர்கள்.
நன்மை தீமைகள்
அதிக சக்தி வாய்ந்த மின்சுற்றுகளுக்கு ஒரு மாஸ்ஃபெட்டைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, அதன் நன்மை தீமைகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும் . என்ஹான்ஸ்மென்ட்-மோட் மாஸ்ஃபெட்கள் நம்பகமானவை மற்றும் விலை குறைவானவை. அவை குறைந்த சக்தியையும் இழக்கின்றன. டிப்ளீஷன்-மோட் மாஸ்ஃபெட்கள் அனலாக் மின்சுற்றுகளுக்கு ஏற்றவை, ஆனால் அவற்றுக்குக் கடினமான வடிவமைப்புகள் தேவைப்படுகின்றன. N-சேனல் மாஸ்ஃபெட்கள் வேகமாக ஸ்விட்ச் ஆகின்றன மற்றும் அதிக சக்தியை நன்கு கையாளுகின்றன. P-சேனல் மாஸ்ஃபெட்கள் ஹை-சைடு ஸ்விட்ச்சிங்கிற்கு ஏற்றவை, ஆனால் அதிக மின்தடையைக் கொண்டுள்ளன.
ஒவ்வொரு mosfet வகைக்கும் நன்மை தீமைகளைக் காட்டும் அட்டவணை இங்கே:
வகை | நன்மை | பாதகம் |
|---|---|---|
மேம்படுத்தல்-முறை MOSFETகள் | நம்பகமான, குறைந்த விலை, குறைந்த மின் இழப்பு, எளிமையான வடிவமைப்பு | அனலாக்ஸுக்கு குறைந்த நெகிழ்வுத்தன்மை, கேட் மின்னழுத்தம் தேவை. |
குறைப்பு-முறை MOSFETகள் | பூஜ்ஜிய கேட் மின்னழுத்தத்தில் வேலை செய்கிறது, அனலாக்ஸுக்கு நல்லது. | அதிக செலவு, அதிக மின் இழப்பு, சிக்கலான சுற்று |
N-சேனல் MOSFETகள் | வேகமான மாறுதல், குறைந்த எதிர்ப்பு, அதிக சக்தி பயன்பாடு | நேர்மறை வாயில் மின்னழுத்தம் தேவை, குறைந்த ஆயுட்காலம். |
பி-சேனல் MOSFETகள் | எளிதான உயர்-பக்க மாறுதல், சுற்றுகளைப் பாதுகாக்கிறது | அதிக எதிர்ப்பு, மெதுவான, குறைவான செயல்திறன் |
மேம்படுத்தல்-முறை மோஸ்ஃபெட்டுகள் எளிமையானவை மற்றும் மலிவானவை.
குறைப்பு-முறை மோஸ்ஃபெட்டுகள் மின்னோட்டத்தை நிலையாக வைத்திருக்க உதவுகின்றன, ஆனால் அதிக விலை கொண்டவை.
உயர்-சக்தி சுற்றுகளுக்கு N-சேனல் மோஸ்ஃபெட்டுகள் வேகமானவை மற்றும் வலிமையானவை.
P-சேனல் மோஸ்ஃபெட்டுகள் உயர்-பக்க மாறுதலை எளிதாக்குகின்றன, ஆனால் அதிக சக்தியை இழக்கின்றன.
குறிப்பு: உங்கள் மின் தேவைகளுக்கு ஏற்ற மோஸ்ஃபெட் வகையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும். அதிக சக்தி மற்றும் வேகமான மாறுதலுக்கு N-சேனல் மோஸ்ஃபெட்கள் சிறந்தவை. பி-சேனல் மோஸ்ஃபெட்கள் பாதுகாப்பு மற்றும் உயர்-பக்கக் கட்டுப்பாட்டிற்கு உதவுகின்றன.
மின் மின்னணுவியலில் MOSFET பயன்பாடுகள்
உயர்-தற்போதைய பயன்பாடுகள்
அதிக மின்னோட்டம் தேவைப்படும் மின் மின்னணு சாதனங்களில் MOSFETகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை பெரிய மின்னோட்டங்களைக் கையாளக்கூடியவை மற்றும் அதிக ஆற்றலை வீணாக்காது. N-சேனல் MOSFETகள் இந்த வேலைகளுக்கு சிறந்தவை. அவற்றின் சேனல் எலக்ட்ரான்களை வேகமாக நகர்த்த அனுமதிக்கிறது, எனவே அவை நன்றாக வேலை செய்கின்றன மற்றும் ஆற்றலைச் சேமிக்கின்றன. மின்சார கார்கள், பெரிய மோட்டார்கள் மற்றும் பேட்டரி அமைப்புகளில் இந்த MOSFETகளை நீங்கள் காணலாம். N-சேனல் MOSFETகள் குறைந்த ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸைக் கொண்டுள்ளன, எனவே அவை சூடாகவோ அல்லது சக்தியை வீணாக்கவோ கூடாது. இது வலுவான மின்னணு வடிவமைப்புகளுக்கு அவற்றை சிறந்ததாக ஆக்குகிறது. உங்கள் சுற்று வேகமாகவும் திறமையாகவும் இருக்க விரும்பினால், n-சேனல் MOSFETகளைப் பயன்படுத்தவும். அவற்றின் சேனல் அவை விரைவாக மாறவும் குளிர்ச்சியாக இருக்கவும் உதவுகிறது. கடின சக்தி வேலைகளுக்கு இந்த MOSFETகளை நீங்கள் நம்பலாம்.
சுமை மாறுதல்
கார்கள் மற்றும் தொழிற்சாலைகளில் MOSFETகள் நல்ல சுவிட்சுகளாகும். விளக்குகள் மற்றும் மோட்டார்கள் போன்றவற்றை இயக்க அல்லது அணைக்க நீங்கள் அவற்றைப் பயன்படுத்துகிறீர்கள். n-சேனல் மற்றும் p-சேனல் MOSFETகள் இரண்டும் இதைச் செய்ய முடியும், ஆனால் n-சேனல் வகைகள் மிகவும் திறமையானவை. நேர்மறை பக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்த வேண்டியிருக்கும் போது P-சேனல் MOSFETகள் உதவியாக இருக்கும். கார்களில் பயன்படுத்தப்படும் சில MOSFET மாதிரிகளைக் கொண்ட அட்டவணை இங்கே:
MOSFET மாதிரி | AEC-Q101 தகுதி | பயன்பாடுகள் |
|---|---|---|
SSM6N7002KFU அறிமுகம் | ஆம் | வாகன மின்னணுவியல், மின்சார வாகன ஆற்றல் மேலாண்மை , ADAS |
DMP210DUFB4-7 அறிமுகம் | ஆம் | வாகனத்திற்குள் உள்ள இன்ஃபோடெயின்மென்ட், ஆட்டோமொடிவ் லைட்டிங், புதிய ஆற்றல் வாகனங்களில் மின் மேலாண்மை |
ஐஆர்எஃப் 9540 | இல்லை | பல்வேறு பயன்பாடுகளில் மின் மேலாண்மை அமைப்புகள் |
ஒரு MOSFET-ஐ அதன் சேனல், வேகம் மற்றும் அது எவ்வளவு சிறப்பாக செயல்படுகிறது என்பதைப் பார்த்து நீங்கள் தேர்வு செய்யலாம். N-சேனல் MOSFETகள் அதிக மின்னோட்டம் மற்றும் வேகமான மாறுதலுக்கு நல்லது. P-சேனல் MOSFETகள் உயர்-பக்க மாறுதலை எளிதாக்குகின்றன.
குறிப்பு: உங்கள் MOSFET கார் பயன்பாட்டிற்கு AEC-Q101 தகுதி பெற்றதா என்பதை எப்போதும் சரிபார்க்கவும். இது உங்கள் சுற்றுகளை பாதுகாப்பாகவும் நம்பகமானதாகவும் வைத்திருக்க உதவுகிறது.
AC/DC மற்றும் DC/DC மாற்றிகள்
MOSFETகள் கிட்டத்தட்ட எல்லா AC/DC மற்றும் DC/DC மாற்றிகளிலும் உள்ளன. இந்த மாற்றிகள் வெவ்வேறு சாதனங்களுக்கு மின்னழுத்தத்தை மாற்றுகின்றன. MOSFETகள் குறைந்த ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸைக் கொண்டிருப்பதன் மூலம் இந்த சுற்றுகள் சிறப்பாக செயல்பட உதவுகின்றன. இதன் பொருள் வெப்பமாக குறைந்த ஆற்றல் இழக்கப்படுகிறது. அவை வேகமாக மாறுகின்றன, எனவே குறைந்த சக்தி வீணாகிறது. சில நேரங்களில், MOSFETகள் டையோட்களை மாற்றி இன்னும் அதிக ஆற்றலைச் சேமிக்கின்றன. இது ஒத்திசைவான திருத்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது வெப்பமாக இழக்கப்படும் சக்தியை மீட்டெடுக்க உதவுகிறது. உங்கள் பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸ் நன்றாக வேலை செய்ய விரும்பினால், MOSFETகளைப் பயன்படுத்தவும். அவற்றின் சேனல் மற்றும் வேகமான மாறுதல் அவற்றை கணினிகள், சோலார் பேனல்கள் மற்றும் பேட்டரி சார்ஜர்களுக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகின்றன.
குறிப்பு: சரியான MOSFET உங்கள் மாற்றியை மிகவும் திறமையாக்கி குளிர்ச்சியாக வைத்திருக்கும்.
நிரப்பு ஜோடிகள்
நீங்கள் n-சேனல் மற்றும் p-சேனல் MOSFET இரண்டையும் சுற்றுகளில் ஒன்றாகப் பயன்படுத்தலாம். இது CMOS என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது உங்களுக்கு பல நல்ல விஷயங்களைத் தருகிறது:
குறைவான சக்தியைப் பயன்படுத்துகிறது
வேகமாக வேலை செய்கிறது
சத்தத்தை எதிர்க்கும்
சிக்கலான தர்க்க வாயில்களை உருவாக்குகிறது
மாறாதபோது ஆற்றலைச் சேமிக்கிறது
சத்தத்தை நன்றாகக் கையாளும்
நீங்கள் இரண்டு வகைகளையும் பயன்படுத்தும்போது, உங்கள் சுற்றுகள் குறைந்த ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகின்றன மற்றும் சிறப்பாக செயல்படுகின்றன. இது நுண்செயலிகள், நினைவக சில்லுகள் மற்றும் சமிக்ஞை செயலாக்கத்திற்கு நல்லது. ஒவ்வொரு MOSFET வகையும் வேகம், ஆற்றல் பயன்பாடு மற்றும் நம்பகத்தன்மையை சமநிலைப்படுத்த உதவுகிறது.
குறிப்பு: இரண்டு வகையான MOSFETகளையும் பயன்படுத்துவது உங்கள் சுற்றுகளில் மின்சாரத்தைச் சேமிக்கவும், சத்தத்தை எதிர்த்துப் போராடவும் உதவுகிறது.
MOSFETகள் vs IGBTகள்
MOSFETகளும் IGBTகளும் எவ்வாறு வேறுபடுகின்றன என்று நீங்கள் யோசிக்கலாம். இரண்டும் மின்னழுத்தத்தைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன, ஆனால் ஒவ்வொன்றும் அதன் சொந்த பலங்களைக் கொண்டுள்ளன. MOSFETகள் வேகமாக மாறுகின்றன மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்தங்களுக்கு சிறந்தவை. IGBTகள் அதிக மின்னழுத்தங்களையும் மின்னோட்டங்களையும் கையாள முடியும், ஆனால் மெதுவாக இருக்கும். அவற்றை ஒப்பிடும் அட்டவணை இங்கே:
வசதிகள் | மாஸ்பெட் | IGBT |
|---|---|---|
மாறுதல் வேகம் | நூற்றுக்கணக்கான kHz முதல் MHz வரை | kHz வரம்பிற்குள் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது |
மின்னழுத்தம் கையாளுதல் | 100 வி வரை | 600 வி வரை |
தற்போதைய கையாளுதல் | 7A வரை | 45A வரை |
அதிக வெப்பநிலையில் செயல்திறன் | உகந்ததாக இல்லை | 150°C வெப்பநிலையில் செயல்திறனைப் பராமரிக்கிறது |
வழக்கமான பயன்பாடுகள் | குறைந்த மின்னழுத்தம், அதிவேக சுற்றுகள் | உயர் மின்னழுத்தம், உயர் மின்னோட்ட பயன்பாடுகள் |
குறைந்த மின்னழுத்தங்களில் வேகமான மாறுதல் மற்றும் அதிக செயல்திறன் தேவைப்பட்டால் MOSFETகளைப் பயன்படுத்தவும். IGBTகள் உயர் மின்னழுத்தம் மற்றும் அதிக மின்னோட்டத்திற்கு சிறந்தவை, ஆனால் வேகமான மாறுதலுக்கு அல்ல. உயர் செயல்திறன் கொண்ட வடிவமைப்புகளுக்கு, MOSFETகள் அவற்றின் வேகமான மாறுதல் மற்றும் செயல்திறனுக்காகத் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன.
குறிப்பு: வேகமாக மாறுவதற்கு, MOSFETகள் சிறப்பாகச் செயல்பட்டு அதிக ஆற்றலைச் சேமிக்கின்றன. உயர் மின்னழுத்தத்திற்கு, IGBTகள் சிறந்த தேர்வாக இருக்கலாம்.
ஒவ்வொரு மோஸ்ஃபெட் வகையும் பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸில் வித்தியாசமாக செயல்படுவதை நீங்கள் கவனிக்கலாம். நீங்கள் ஒரு மோஸ்ஃபெட்டைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, மின்னழுத்த மதிப்பீடுகள் மற்றும் ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸைப் பாருங்கள். மோஸ்ஃபெட் எவ்வளவு விரைவாக ஆன் மற்றும் ஆஃப் செய்ய முடியும் என்பதைச் சரிபார்க்கவும். மோஸ்ஃபெட்டின் மின் அம்சங்கள் உங்கள் திட்டத்திற்கு பொருந்துகின்றனவா என்பதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள். கேட் த்ரெஷோல்ட் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்ட மதிப்பீடுகளுக்கான தரவுத்தாள்களை எப்போதும் படிக்கவும். உங்கள் சுற்று பாதுகாப்பாக வைத்திருக்க வெப்ப வரம்புகளைப் பாருங்கள். நல்ல வெப்ப மேலாண்மை சிக்கல்களைத் தவிர்க்க உதவுகிறது. உங்கள் வடிவமைப்பிற்கான சரியான பாகங்களைத் தேர்வுசெய்க. புதிய மோஸ்ஃபெட் தொழில்நுட்பம் சாதனங்களை சிறப்பாகச் செயல்படவும் நீண்ட காலம் நீடிக்கவும் செய்கிறது. இந்த மேம்பாடுகள் கார்கள், பசுமை ஆற்றல் மற்றும் தொலைபேசி நெட்வொர்க்குகளுக்கு உதவுகின்றன. நீங்கள் மேலும் அறிய விரும்பினால், மோஸ்ஃபெட் சுவிட்சுகள் மற்றும் பவர் கன்வெர்ட்டர்கள் பற்றிய தகவல்களைக் கண்டறியவும். எதிர்காலத்தில், மோஸ்ஃபெட்கள் குறைந்த எதிர்ப்பைக் கொண்டிருக்கும் மற்றும் அதிக சக்தியைக் கையாளும்.
FAQ
உலோக ஆக்சைடு குறைக்கடத்தி புல விளைவு டிரான்சிஸ்டர் என்றால் என்ன?
உலோக ஆக்சைடு குறைக்கடத்தி புல விளைவு டிரான்சிஸ்டர் என்பது மின்னோட்டத்தின் ஓட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்த நீங்கள் பயன்படுத்தும் ஒரு வகை டிரான்சிஸ்டர் ஆகும். வாயிலில் மின்னழுத்தத்தை மாற்றுவதன் மூலம் அதைக் கட்டுப்படுத்தலாம். இந்த சாதனம் பல மின்சுற்றுகளில் சிக்னல்களை மாற்றவும் பெருக்கவும் உதவுகிறது.
MOSFET-ஐ கேட் எவ்வாறு கட்டுப்படுத்துகிறது?
வாயிலுக்கு மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் உலோக ஆக்சைடு குறைக்கடத்தி புல விளைவு டிரான்சிஸ்டரை நீங்கள் கட்டுப்படுத்துகிறீர்கள். வாயிலுக்கு மின்னழுத்தத்தைச் சேர்க்கும்போது, நீங்கள் ஒரு மின்சார புலத்தை உருவாக்குகிறீர்கள். இந்தப் புலம் மூலத்திற்கும் வடிகாலுக்கும் இடையில் மின்னோட்டத்தை ஓட்ட அனுமதிக்கிறது. வாயில் மின்சக்திக்கான ஒரு சுவிட்சைப் போல செயல்படுகிறது.
அதிக சக்திக்கு N-சேனல் MOSFETகளை ஏன் பயன்படுத்துகிறீர்கள்?
எலக்ட்ரான்கள் சேனல் வழியாக விரைவாக நகரும் என்பதால், அதிக சக்திக்கு நீங்கள் N-சேனல் MOSFETகளைப் பயன்படுத்துகிறீர்கள். இதன் பொருள் நீங்கள் குறைந்த எதிர்ப்பையும் குறைந்த வெப்பத்தையும் பெறுவீர்கள். கேட் ஓட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, எனவே நீங்கள் விரைவாக சக்தியை இயக்கலாம் மற்றும் அணைக்கலாம்.
மாற்றுதல் மற்றும் பெருக்கி சக்தி இரண்டிற்கும் MOSFET ஐப் பயன்படுத்த முடியுமா?
ஆம், நீங்கள் ஒரு உலோக ஆக்சைடு குறைக்கடத்தி புல விளைவு டிரான்சிஸ்டரைப் பயன்படுத்தி சக்தியை மாற்றுவதற்கும் பெருக்குவதற்கும் பயன்படுத்தலாம். கேட் எவ்வளவு மின்னோட்டம் பாய்கிறது என்பதைக் கட்டுப்படுத்த உங்களை அனுமதிக்கிறது. நீங்கள் அதை மின் விநியோகங்கள், பெருக்கிகள் மற்றும் பல சுற்றுகளில் பயன்படுத்துகிறீர்கள்.
கேட்டில் அதிக மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தினால் என்ன ஆகும்?
கேட்டில் அதிக மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தினால், உலோக ஆக்சைடு குறைக்கடத்தி புல விளைவு டிரான்சிஸ்டரை சேதப்படுத்தலாம். கேட்டின் கீழ் உள்ள மெல்லிய அடுக்கு உடைந்து போகலாம். பாதுகாப்பான கேட் மின்னழுத்தத்திற்காக எப்போதும் தரவுத்தாள் சரிபார்க்கவும். இது உங்கள் மின்சுற்றைப் பாதுகாப்பாக வைத்திருக்கும்.
