बिजली MOSFETs के लिए, अंगूठे का एक अच्छा नियम है जो दर्शाता है कि नया हिस्सा, बेहतर यह स्विचिंग अनुप्रयोगों के लिए अनुकूलित है। मूल रूप से, MOSFETs का उपयोग रेखीय वोल्टेज नियामकों में पास तत्वों के रूप में किया गया था (नो-लोड नुकसान या समग्र दक्षता को कम करने वाला कोई आधार वर्तमान नहीं) या एबी एबी एम्पलीफायर। आज, नई MOSFET पीढ़ियों के विकास के लिए ड्राइविंग बल, निश्चित रूप से, स्विच-मोड बिजली की आपूर्ति की सर्वव्यापकता और आवृत्ति कन्वर्टर्स के साथ मोटर नियंत्रण की ओर निरंतर जारी है। इस संबंध में जो कुछ भी हासिल हुआ है वह शानदार से कम नहीं है।
MOSFETs स्विच करने की हर नई पीढ़ी के साथ सुधार की गई कुछ विशेषताएँ:
- लोअर आर डीएस, ऑन - क्योंकि चालन के नुकसान को कम करने का अर्थ है समग्र दक्षता को अधिकतम करना।
- कम पैरासाइट कैपेसिटेंस - क्योंकि गेट के आसपास कम चार्ज ड्राइविंग नुकसान को कम करने और स्विचिंग गति को बढ़ाने में मदद करता है; स्विचिंग ट्रांज़िशन में कम समय बिताने का मतलब है कम स्विचिंग लॉस।
- आंतरिक डायोड का कम रिवर्स रिकवरी समय; एक उच्च dV / dt रेटिंग के साथ जुड़ा हुआ है - यह भी कम स्विचिंग नुकसान की दिशा में मदद करता है, और इसका मतलब यह भी है कि आप MOSFET को आसानी से नष्ट नहीं कर सकते जब आप इसे वास्तव में तेजी से स्विच करने के लिए मजबूर करते हैं।
- हिमस्खलन असभ्यता - स्विचिंग अनुप्रयोगों में, हमेशा एक प्रारंभ करनेवाला शामिल होता है। एक प्रारंभ करनेवाला को करंट काटने का अर्थ है बड़े वोल्टेज स्पाइक्स का निर्माण। यदि खराब स्नब या पूरी तरह से अशुद्ध, स्पाइक्स MOSFET की अधिकतम वोल्टेज रेटिंग से अधिक होगा। एक अच्छा हिमस्खलन रेटिंग का मतलब है कि आप कुछ अतिरिक्त बोनस प्राप्त करेंगे इससे पहले कि आपत्तिजनक विफलता हो।
हालांकि, MOSFETs के रैखिक अनुप्रयोगों के लिए एक नहीं-तथाकथित-प्रसिद्ध गोचा है जो नई पीढ़ियों के साथ अधिक स्पष्ट हो गया है:
- FBSOA (फॉरवर्ड बायस्ड सेफ ऑपरेटिंग एरिया), यानी ऑपरेशन के रैखिक मोड में पावर हैंडलिंग क्षमता।
बेशक, यह पुराने और नए किसी भी प्रकार के MOSFET के साथ एक मुद्दा है, लेकिन पुरानी प्रक्रियाएं कुछ अधिक क्षमाशील थीं। यह वह ग्राफ है जिसमें अधिकांश प्रासंगिक जानकारी है:
स्रोत: APEC, IRF
एक उच्च गेट-टू-सोर्स वोल्टेज के लिए, तापमान में वृद्धि से प्रतिरोध में वृद्धि, और नाली वर्तमान में कमी होगी। स्विचिंग एप्लिकेशन के लिए, यह सिर्फ सही है: MOSFETs को उच्च वी जीएस के साथ अच्छी संतृप्ति में संचालित किया जाता है । असाधारण MOSFETs के बारे में सोचो, और ध्यान रखें कि एक एकल MOSFET के चिप पर कई छोटे, साधारण MOSFETs होते हैं। जब इनमें से एक MOSFETs गर्म हो जाता है, तो इसका एक बढ़ा हुआ प्रतिरोध होगा, और इसके पड़ोसियों द्वारा अधिक वर्तमान को "लिया" जाएगा, जिससे कोई हॉटस्पॉट नहीं होगा। बहुत बढ़िया।
वी जीएस के लिए उस मूल्य से कम होता है, जहां दो रेखाएं पार करती हैं, जिसे शून्य तापमान क्रॉसओवर कहा जाता है (cf. IRF का App'note 1155 ), हालांकि, एक बढ़ा हुआ तापमान घटे हुए R DS को चालू करेगा , और बढ़े हुए नाले के प्रवाह में। यह वह जगह है जहां थर्मल भगोड़ा आपके दरवाजे पर दस्तक देगा, लोकप्रिय धारणा के विपरीत कि यह BJT- केवल घटना है। हॉट स्पॉट होंगे, और आपका MOSFET एक शानदार तरीके से आत्म-विनाश कर सकता है, इसे अपने पड़ोस में कुछ खूबसूरत सर्किट्री के साथ ले जा सकता है।
अफवाह यह है कि पुराने, पार्श्व एमओएसएफईटी उपकरणों में अपने आंतरिक, समानांतर, ऑन-चिप एमओएसएफईटी में बेहतर-मिलान स्थानांतरण विशेषताएं थीं, जो नए ट्रेंच डिवाइसों की तुलना में अनुकूलित हैं, जो स्विचिंग अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण हैं। यह आगे उस पेपर द्वारा समर्थित है जिसे मैंने पहले ही लिंक किया है , जिसमें दिखाया गया है कि कैसे नए उपकरणों में शून्य तापमान क्रॉसओवर के बिंदु के लिए वी जीएस भी बढ़ रहा है ।
लंबी कहानी छोटी: ऐसी शक्ति MOSFETs हैं जो रैखिक अनुप्रयोगों या स्विचिंग अनुप्रयोगों के लिए बेहतर अनुकूल हैं। चूंकि रैखिक अनुप्रयोग एक आला अनुप्रयोग की तरह बन गए हैं, उदाहरण के लिए वोल्टेज-नियंत्रित वर्तमान सिंक के लिए, फॉरवर्ड-बायस्ड सुरक्षित-ऑपरेटिंग क्षेत्र ( एफबी-एसओए ) के लिए ग्राफ के प्रति अतिरिक्त सावधानी की आवश्यकता है। यदि इसमें DC ऑपरेशन के लिए लाइन नहीं है, तो यह एक महत्वपूर्ण संकेत है कि डिवाइस रैखिक अनुप्रयोगों में अच्छी तरह से काम नहीं करेगा।
यहाँ IRF द्वारा एक पेपर के लिए एक और लिंक दिया गया है, जिसका सबसे अधिक संक्षेप में मैंने यहाँ उल्लेख किया है।