ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের পরামিতি: ডেটা শীটে কী লেখা আছে
পাওয়ার ইনভার্টার এবং অন্যান্য অনেক ইলেকট্রনিক ডিভাইস আজ খুব কমই শক্তিশালী MOSFETs (ক্ষেত্র প্রভাব) বা আইজিবিটি ট্রানজিস্টর… এটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার যেমন ওয়েল্ডিং ইনভার্টার এবং বিভিন্ন হোম প্রোজেক্টের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, যার স্কিম্যাটিকগুলি ইন্টারনেটে পরিপূর্ণ।
বর্তমানে উত্পাদিত পাওয়ার সেমিকন্ডাক্টরগুলির পরামিতিগুলি 1000 ভোল্ট পর্যন্ত ভোল্টেজে দশ এবং শত শত অ্যাম্পিয়ারের কারেন্ট স্যুইচ করার অনুমতি দেয়। আধুনিক ইলেকট্রনিক্স বাজারে এই উপাদানগুলির পছন্দ বেশ বিস্তৃত, এবং প্রয়োজনীয় পরামিতি সহ একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর বেছে নেওয়া আজ কোনও সমস্যা নয়, যেহেতু প্রতিটি স্ব-সম্মানী নির্মাতা একটি ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের একটি নির্দিষ্ট মডেলের সাথে থাকে। প্রযুক্তিগত ডকুমেন্টেশন, যা সবসময় প্রস্তুতকারকের অফিসিয়াল ওয়েবসাইট এবং অফিসিয়াল ডিলার উভয়েই পাওয়া যাবে।
নির্দিষ্ট পাওয়ার সাপ্লাই উপাদানগুলি ব্যবহার করে এই বা সেই ডিভাইসের ডিজাইনের সাথে এগিয়ে যাওয়ার আগে, আপনার সর্বদা জানা উচিত যে আপনি ঠিক কিসের সাথে কাজ করছেন, বিশেষ করে যখন একটি নির্দিষ্ট ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর নির্বাচন করুন।এই উদ্দেশ্যে, তারা তথ্য শীট চালু. একটি ডেটা শীট হল একটি ইলেকট্রনিক উপাদান প্রস্তুতকারকের একটি অফিসিয়াল নথি যাতে বর্ণনা, প্যারামিটার, পণ্যের বৈশিষ্ট্য, সাধারণ চিত্র এবং আরও অনেক কিছু থাকে।
আসুন দেখি যে প্রস্তুতকারক ডেটা শীটে কী প্যারামিটারগুলি নির্দেশ করে, তারা কী বোঝায় এবং কীসের জন্য। আসুন একটি IRFP460LC FET এর জন্য একটি উদাহরণ ডেটা শীট দেখুন। এটি একটি মোটামুটি জনপ্রিয় HEXFET পাওয়ার ট্রানজিস্টর।
HEXFET এমন একটি স্ফটিক কাঠামো বোঝায় যেখানে হাজার হাজার সমান্তরাল-সংযুক্ত হেক্সাগোনাল MOSFET কোষ একটি একক স্ফটিকের মধ্যে সংগঠিত হয়। এই সমাধানটি খোলা চ্যানেল Rds (চালু) এর প্রতিরোধকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করা সম্ভব করেছে এবং বড় স্রোতগুলি স্যুইচ করা সম্ভব করেছে। যাইহোক, ইন্টারন্যাশনাল রেকটিফায়ার (IR) থেকে IRFP460LC-এর ডাটা শীটে সরাসরি তালিকাভুক্ত প্যারামিটারগুলি পর্যালোচনা করার দিকে এগিয়ে যাওয়া যাক।
দেখা চিত্র_IRFP460LC
নথির একেবারে শুরুতে, ট্রানজিস্টরের একটি পরিকল্পিত চিত্র দেওয়া হয়, এর ইলেক্ট্রোডগুলির উপাধি দেওয়া হয়: জি-গেট (গেট), ডি-ড্রেন (ড্রেন), এস-উৎস (উৎস), এবং এর প্রধান পরামিতি নির্দেশিত এবং তালিকাভুক্ত বিশিষ্ট গুণাবলী. এই ক্ষেত্রে, আমরা দেখতে পাচ্ছি যে এই এন-চ্যানেল এফইটি সর্বোচ্চ 500 V ভোল্টেজের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, এর খোলা চ্যানেলের রোধ 0.27 ওহম, এবং এর সীমিত কারেন্ট হল 20 A। কমে যাওয়া গেট চার্জ এই উপাদানটিকে উচ্চ মাত্রায় ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। নিয়ন্ত্রণ সুইচিং জন্য কম শক্তি খরচ ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিট. নীচে বিভিন্ন মোডে বিভিন্ন প্যারামিটারের সর্বাধিক অনুমোদিত মান সহ একটি টেবিল (চিত্র 1) রয়েছে।
-
Id @ Tc = 25 °C; ক্রমাগত ড্রেন কারেন্ট ভিজিএস @ 10V — 25 °C এর FET শরীরের তাপমাত্রায় সর্বাধিক অবিচ্ছিন্ন, অবিচ্ছিন্ন ড্রেন কারেন্ট হল 20 A। গেট-সোর্স ভোল্টেজে 10 V।
-
Id @ Tc = 100 °C; ক্রমাগত ড্রেন কারেন্ট ভিজিএস @ 10V — সর্বাধিক অবিচ্ছিন্ন, অবিচ্ছিন্ন ড্রেন কারেন্ট, 100 °C এর FET শরীরের তাপমাত্রায়, 12 A। 10 V এর গেট-সোর্স ভোল্টেজে।
-
Idm @ Tc = 25 °C; পালস ড্রেন কারেন্ট — সর্বোচ্চ নাড়ি, স্বল্পমেয়াদী ড্রেন কারেন্ট, 25 ডিগ্রি সেলসিয়াসের একটি FET শরীরের তাপমাত্রা 80 A। একটি গ্রহণযোগ্য জংশন তাপমাত্রা সাপেক্ষে। চিত্র 11 (চিত্র 11) প্রাসঙ্গিক সম্পর্কের একটি ব্যাখ্যা প্রদান করে।
-
Pd @ Tc = 25 °C পাওয়ার ডিসিপেশন — 25 °C এর কেস তাপমাত্রায় ট্রানজিস্টর কেস দ্বারা সর্বাধিক শক্তি 280 ওয়াট।
-
লিনিয়ার ডিরেটিং ফ্যাক্টর — কেস তাপমাত্রায় প্রতি 1°C বৃদ্ধির জন্য, শক্তি অপচয় অতিরিক্ত 2.2 ওয়াট দ্বারা বৃদ্ধি পায়।
-
ভিজিএস গেট-টু-সোর্স ভোল্টেজ - সর্বাধিক গেট-টু-সোর্স ভোল্টেজ +30V এর বেশি বা -30V এর কম হওয়া উচিত নয়।
-
Eas সিঙ্গেল পালস অ্যাভাল্যাঞ্চ এনার্জি — নর্দমায় একক পালসের সর্বোচ্চ শক্তি হল 960 mJ। একটি ব্যাখ্যা ডুমুর দেওয়া হয়. 12 (চিত্র 12)।
-
Iar Avalanche Current — সর্বাধিক বাধা সৃষ্টিকারী স্রোত হল 20 A।
-
কানের পুনরাবৃত্তিমূলক তুষারপাত শক্তি — নর্দমায় বারবার ডালের সর্বোচ্চ শক্তি 28 mJ (প্রতিটি নাড়ির জন্য) এর বেশি হবে না।
-
dv / dt পিক ডায়োড রিকভারি dv / dt — ড্রেন ভোল্টেজ বৃদ্ধির সর্বোচ্চ হার হল 3.5 V / ns।
-
Tj, Tstg জংশন অপারেশন এবং স্টোরেজের তাপমাত্রা পরিসীমা — নিরাপদ তাপমাত্রা পরিসীমা -55 ° সে থেকে + 150 ° সে।
-
সোল্ডারিং তাপমাত্রা, 10 সেকেন্ডের জন্য - সর্বাধিক সোল্ডারিং তাপমাত্রা 300 ° সে, এবং শরীর থেকে কমপক্ষে 1.6 মিমি দূরত্বে।
-
মাউন্টিং টর্ক, 6-32 বা M3 স্ক্রু — সর্বোচ্চ হাউজিং মাউন্টিং টর্ক 1.1 Nm এর বেশি হওয়া উচিত নয়।
নীচে তাপমাত্রা প্রতিরোধের একটি টেবিল (চিত্র 2।)। উপযুক্ত রেডিয়েটার নির্বাচন করার সময় এই পরামিতিগুলি প্রয়োজনীয় হবে।
-
Rjc জংশন থেকে কেস (ক্রিস্টাল কেস) 0.45°C/W.
-
আরসিএস বডি টু সিঙ্ক, ফ্ল্যাট, লুব্রিকেটেড সারফেস 0.24°C/W
-
Rja জংশন-টু-অ্যাম্বিয়েন্ট হিটসিঙ্ক এবং পরিবেষ্টিত অবস্থার উপর নির্ভর করে।
নিম্নলিখিত টেবিলে 25 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় FET-এর সমস্ত প্রয়োজনীয় বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে (চিত্র 3 দেখুন)।
-
V (br) dss সোর্স থেকে সোর্স আউটপুট ভোল্টেজ—যে সোর্স থেকে সোর্স ভোল্টেজটিতে ব্রেকডাউন ঘটে তা হল 500 V।
-
ΔV (br) dss / ΔTj ব্রেকডাউন ভোল্টেজ তাপমাত্রা। গুণাঙ্ক — তাপমাত্রা সহগ, ব্রেকডাউন ভোল্টেজ, এই ক্ষেত্রে 0.59 V / ° C।
-
Rds (চালু) উত্স এবং উত্সের মধ্যে স্ট্যাটিক প্রতিরোধ - 25 ° C তাপমাত্রায় উন্মুক্ত চ্যানেলের উত্স এবং উত্সের মধ্যে প্রতিরোধ, এই ক্ষেত্রে এটি 0.27 ওহম। এটি তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে, তবে পরবর্তীতে আরও বেশি।
-
Vgs (th) Gres থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ — ট্রানজিস্টর চালু করার জন্য থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ। যদি গেট-সোর্স ভোল্টেজ কম হয় (এই ক্ষেত্রে 2 - 4 V), তাহলে ট্রানজিস্টর বন্ধ থাকবে।
-
gfs ফরোয়ার্ড কন্ডাক্টেন্স — স্থানান্তর বৈশিষ্ট্যের ঢাল গেট ভোল্টেজের পরিবর্তনের সাথে ড্রেন কারেন্টের পরিবর্তনের অনুপাতের সমান। এই ক্ষেত্রে, এটি 50 V এর একটি ড্রেন-সোর্স ভোল্টেজ এবং 20 A এর একটি ড্রেন কারেন্টে পরিমাপ করা হয়। এম্পস/ভোল্ট বা সিমেন্সে পরিমাপ করা হয়।
-
আইডিএস সোর্স থেকে সোর্স লিকেজ কারেন্ট-ড্রেন কারেন্ট সোর্স থেকে সোর্স ভোল্টেজ এবং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে। মাইক্রোঅ্যাম্পিয়ারে পরিমাপ করা হয়।
-
Igss গেট-টু-সোর্স ফরোয়ার্ড লিকেজ এবং গেট-টু-সোর্স রিভার্স লিকেজ-গেট লিকেজ কারেন্ট। এটি ন্যানোঅ্যাম্পিয়ারে পরিমাপ করা হয়।
-
Qg মোট গেট চার্জ — ট্রানজিস্টর খুলতে গেটকে রিপোর্ট করতে হবে।
-
Qgs গেট-টু-সোর্স চার্জ-গেট-টু-সোর্স ক্ষমতা চার্জ।
-
Qgd গেট-টু-ড্রেন («মিলার») চার্জ-সম্পর্কিত গেট-টু-ড্রেন চার্জ (মিলার ক্যাপাসিটেন্স)
এই ক্ষেত্রে, এই পরামিতিগুলি 400 V এবং 20 A এর ড্রেন কারেন্টের সমান একটি উৎস থেকে উৎস ভোল্টেজে পরিমাপ করা হয়েছিল। এই পরিমাপের ডায়াগ্রাম এবং গ্রাফ দেখানো হয়েছে।
-
td (চালু) চালু - বিলম্ব সময় - ট্রানজিস্টর খোলার সময়।
-
tr উত্থানের সময় — খোলার নাড়ির উত্থানের সময় (উত্থান প্রান্ত)।
-
td (বন্ধ) টার্ন-অফ বিলম্বের সময় — ট্রানজিস্টর বন্ধ করার সময়।
-
tf পতনের সময় — পালস পতনের সময় (ট্রানজিস্টর বন্ধ, পতনের প্রান্ত)।
এই ক্ষেত্রে, পরিমাপ করা হয় 250 V এর সরবরাহ ভোল্টেজে, 20 A এর একটি ড্রেন কারেন্ট সহ, একটি গেট সার্কিট প্রতিরোধের 4.3 ওহম এবং 20 ওহমের একটি ড্রেন সার্কিট প্রতিরোধের সাথে। স্কিম্যাটিক্স এবং গ্রাফগুলি চিত্র 10 a এবং b এ দেখানো হয়েছে।
-
Ld অভ্যন্তরীণ ড্রেন ইন্ডাকট্যান্স — ড্রেন ইন্ডাকট্যান্স।
-
Ls অভ্যন্তরীণ উৎস আবেশ — উৎস আবেশ।
এই পরামিতিগুলি ট্রানজিস্টর কেসের সংস্করণের উপর নির্ভর করে। ড্রাইভারের ডিজাইনে এগুলি গুরুত্বপূর্ণ, কারণ এগুলি সরাসরি কীটির টাইমিং প্যারামিটারের সাথে সম্পর্কিত, এটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিটগুলির বিকাশে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
-
Ciss ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্স-ইনপুট ক্যাপাসিট্যান্স প্রচলিত গেট-উৎস এবং গেট-ড্রেন পরজীবী ক্যাপাসিটর দ্বারা গঠিত।
-
Coss আউটপুট ক্যাপাসিট্যান্স হল আউটপুট ক্যাপাসিট্যান্স যা প্রচলিত উৎস থেকে উৎস এবং উৎস থেকে ড্রেন পরজীবী ক্যাপাসিটর দ্বারা গঠিত হয়।
-
Crss রিভার্স ট্রান্সফার ক্যাপাসিট্যান্স — গেট-ড্রেন ক্যাপাসিট্যান্স (মিলার ক্যাপাসিট্যান্স)।
এই পরিমাপগুলি 1 MHz ফ্রিকোয়েন্সিতে সঞ্চালিত হয়েছিল, যার একটি উৎস থেকে উৎস ভোল্টেজ ছিল 25 V। চিত্র 5 উৎস থেকে উৎস ভোল্টেজের উপর এই পরামিতিগুলির নির্ভরতা দেখায়।
নিম্নলিখিত সারণীটি (চিত্র 4 দেখুন) উত্স এবং ড্রেনের মধ্যে প্রচলিতভাবে অবস্থিত একটি সমন্বিত অভ্যন্তরীণ ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর ডায়োডের বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করে।
-
ক্রমাগত উত্স বর্তমান (বডি ডায়োড) - ডায়োডের সর্বাধিক অবিচ্ছিন্ন উত্স বর্তমান।
-
Ism পালস সোর্স কারেন্ট (বডি ডায়োড) - ডায়োডের মাধ্যমে সর্বাধিক অনুমোদিত পালস কারেন্ট।
-
Vsd ডায়োড ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ — 25 °C এ ডায়োড জুড়ে ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ এবং 20 A ড্রেন কারেন্ট যখন গেট 0 V হয়।
-
trr রিভার্স রিকভারি টাইম — ডায়োড রিভার্স রিকভারি টাইম।
-
কিউআরআর রিভার্স রিকভারি চার্জ — ডায়োড রিকভারি চার্জ।
-
টন ফরওয়ার্ড টার্ন-অন টাইম - একটি ডায়োডের টার্ন-অন টাইম মূলত ড্রেন এবং সোর্স ইনডাক্টেন্সের কারণে।
আরও ডেটা শীটে, তাপমাত্রা, বর্তমান, ভোল্টেজ এবং তাদের মধ্যে প্রদত্ত পরামিতিগুলির নির্ভরতার গ্রাফ দেওয়া হয়েছে (চিত্র 5)।
20 μs একটি পালস সময়কাল এ ড্রেন-সোর্স ভোল্টেজ এবং গেট-সোর্স ভোল্টেজের উপর নির্ভর করে ড্রেনের বর্তমান সীমা দেওয়া হয়। প্রথম চিত্রটি 25 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রার জন্য, দ্বিতীয়টি 150 ডিগ্রি সেলসিয়াসের জন্য। চ্যানেল খোলার নিয়ন্ত্রণযোগ্যতার উপর তাপমাত্রার প্রভাব স্পষ্ট।
চিত্র 6 গ্রাফিকভাবে এই FET এর স্থানান্তর বৈশিষ্ট্য দেখায়। স্পষ্টতই, গেট-সোর্স ভোল্টেজ 10 V-এর কাছাকাছি হবে, ট্রানজিস্টরটি তত ভাল চালু হবে। এখানে তাপমাত্রার প্রভাবও বেশ স্পষ্টভাবে দৃশ্যমান।
চিত্র 7 তাপমাত্রায় 20 A এর ড্রেন কারেন্টে খোলা চ্যানেল প্রতিরোধের নির্ভরতা দেখায়। স্পষ্টতই, তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে চ্যানেলের প্রতিরোধ ক্ষমতাও বাড়ে।
চিত্র 8 প্রয়োগ করা উৎস-উৎস ভোল্টেজের উপর পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স মানগুলির নির্ভরতা দেখায়। এটি দেখা যায় যে উৎস-ড্রেন ভোল্টেজ 20 V এর প্রান্তিক সীমা অতিক্রম করার পরেও, ক্যাপাসিট্যান্সগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয় না।
চিত্র 9 অভ্যন্তরীণ ডায়োডে ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপের নির্ভরতা দেখায় ড্রেন কারেন্টের মাত্রা এবং তাপমাত্রার উপর। চিত্র 8 ট্রানজিস্টরের নিরাপদ অপারেটিং অঞ্চলকে অন-টাইম দৈর্ঘ্য, ড্রেন কারেন্ট ম্যাগনিটিউড এবং ড্রেন-সোর্স ভোল্টেজের ফাংশন হিসাবে দেখায়।
চিত্র 11 সর্বোচ্চ ড্রেন কারেন্ট বনাম কেস তাপমাত্রা দেখায়।
চিত্র a এবং b পরিমাপের সার্কিট এবং একটি গ্রাফ দেখায় যা গেট ভোল্টেজ বাড়ানোর প্রক্রিয়ায় এবং গেট ক্যাপাসিট্যান্সকে শূন্যে ডিসচার্জ করার প্রক্রিয়ায় ট্রানজিস্টর খোলার সময় চিত্র দেখায়।
চিত্র 12 ডিউটি চক্রের উপর নির্ভর করে পালসের সময়কালের উপর ট্রানজিস্টর (ক্রিস্টাল বডি) এর গড় তাপীয় বৈশিষ্ট্যের নির্ভরতার গ্রাফ দেখায়।
চিত্র a এবং b পরিমাপ সেটআপ এবং নাড়ির ট্রানজিস্টরের উপর ধ্বংসাত্মক প্রভাবের গ্রাফ দেখায় যখন সূচনাকারী খোলা হয়।
চিত্র 14 বিঘ্নিত কারেন্টের মান এবং তাপমাত্রার উপর নাড়ির সর্বাধিক অনুমোদিত শক্তির নির্ভরতা দেখায়।
চিত্র a এবং b গেট চার্জ পরিমাপের গ্রাফ এবং ডায়াগ্রাম দেখায়।
চিত্র 16 একটি ট্রানজিস্টরের অভ্যন্তরীণ ডায়োডে সাধারণ ট্রানজিয়েন্টের একটি পরিমাপ সেটআপ এবং গ্রাফ দেখায়।
শেষ চিত্রটি IRFP460LC ট্রানজিস্টরের কেস, এর মাত্রা, পিনের মধ্যে দূরত্ব, তাদের সংখ্যা: 1-গেট, 2-ড্রেন, 3-পূর্ব দেখায়।
সুতরাং, ডেটা শীট পড়ার পরে, যে কোনও বিকাশকারী একটি ডিজাইন করা বা মেরামত করা পাওয়ার কনভার্টারের জন্য উপযুক্ত শক্তি বা বেশি নয়, ফিল্ড ইফেক্ট বা আইজিবিটি ট্রানজিস্টর চয়ন করতে সক্ষম হবেন। ঢালাই বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল, ফ্রিকোয়েন্সি কর্মী বা অন্য পাওয়ার সুইচিং কনভার্টার।
ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টরের পরামিতিগুলি জেনে, আপনি দক্ষতার সাথে একটি ড্রাইভার বিকাশ করতে পারেন, নিয়ামকটি কনফিগার করতে পারেন, তাপীয় গণনা করতে পারেন এবং খুব বেশি ইনস্টল না করেই একটি উপযুক্ত হিটসিঙ্ক বেছে নিতে পারেন।