MOSFET ಅವಲೋಕನ

ಪವರ್ MOSFET ಅನ್ನು ಜಂಕ್ಷನ್ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ಇನ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಗೇಟ್ ಪ್ರಕಾರವಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಇನ್ಸುಲೇಟೆಡ್ ಗೇಟ್ ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ MOSFET (ಮೆಟಲ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ FET), ಇದನ್ನು ಪವರ್ MOSFET (ಪವರ್ MOSFET) ಎಂದು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜಂಕ್ಷನ್ ಪ್ರಕಾರದ ಪವರ್ ಫೀಲ್ಡ್ ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ (ಸ್ಟ್ಯಾಟಿಕ್ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ - SIT) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಡ್ರೈನ್ ಕರೆಂಟ್ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಇದು ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್‌ನಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಡ್ರೈವ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಸರಳವಾಗಿದೆ, ಕಡಿಮೆ ಡ್ರೈವ್ ಪವರ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ವೇಗದ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ವೇಗ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಆವರ್ತನ, ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆಜಿಟಿಆರ್, ಆದರೆ ಅದರ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 10kW ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ.

 

1. ಪವರ್ MOSFET ರಚನೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವ

ಪವರ್ MOSFET ಪ್ರಕಾರಗಳು: ವಾಹಕ ಚಾನಲ್ ಪ್ರಕಾರ P- ಚಾನಲ್ ಮತ್ತು N- ಚಾನಲ್ ಆಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವೈಶಾಲ್ಯದ ಪ್ರಕಾರ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು; ಸವಕಳಿ ಪ್ರಕಾರ; ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಶೂನ್ಯವಾಗಿದ್ದಾಗ ವಾಹಕದ ಚಾನಲ್ ಅಸ್ತಿತ್ವದ ನಡುವಿನ ಡ್ರೈನ್-ಸೋರ್ಸ್ ಪೋಲ್ ಅನ್ನು ವರ್ಧಿಸಿದಾಗ; N (P) ಚಾನಲ್ ಸಾಧನಕ್ಕಾಗಿ, ವಾಹಕದ ಚಾನಲ್ ಅಸ್ತಿತ್ವಕ್ಕೆ ಮುಂಚೆಯೇ ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (ಕಡಿಮೆ) ಶೂನ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, MOSFET ವಿದ್ಯುತ್ ಮುಖ್ಯವಾಗಿ N-ಚಾನೆಲ್ ಅನ್ನು ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ.

 

1.1 ಶಕ್ತಿMOSFETರಚನೆ　　

ಪವರ್ MOSFET ಆಂತರಿಕ ರಚನೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಚಿಹ್ನೆಗಳು; ವಾಹಕದಲ್ಲಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಒಂದು ಧ್ರುವೀಯತೆಯ ವಾಹಕಗಳು (ಪಾಲಿಸ್) ಮಾತ್ರ ಅದರ ವಹನವು ಯುನಿಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಆಗಿದೆ. ನಡೆಸುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವು ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿಯ MOSFET ನಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ರಚನೆಯು ದೊಡ್ಡ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಕಡಿಮೆ-ಶಕ್ತಿ MOSFET ಒಂದು ಸಮತಲ ವಾಹಕ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ, VMOSFET (ಲಂಬ MOSFET) ಎಂದೂ ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಲಂಬ ವಾಹಕ ರಚನೆಯ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ MOSFET ಆಗಿದೆ. , ಇದು MOSFET ಸಾಧನದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಪ್ರಸ್ತುತ ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.

 

ಲಂಬ ವಾಹಕ ರಚನೆಯಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳ ಪ್ರಕಾರ, ಆದರೆ VVMOSFET ನ ಲಂಬ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು V- ಆಕಾರದ ತೋಡು ಬಳಕೆಯಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು VDMOSFET ನ ಲಂಬ ವಾಹಕ ಡಬಲ್-ಡಿಫ್ಯೂಸ್ಡ್ MOSFET ರಚನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ (ಲಂಬ ಡಬಲ್-ಡಿಫ್ಯೂಸ್ಡ್MOSFET), ಈ ಕಾಗದವನ್ನು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ VDMOS ಸಾಧನಗಳ ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ.

 

ಷಡ್ಭುಜೀಯ ಘಟಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಇಂಟರ್ನ್ಯಾಷನಲ್ ರೆಕ್ಟಿಫೈಯರ್ (ಇಂಟರ್ನ್ಯಾಷನಲ್ ರೆಕ್ಟಿಫೈಯರ್) HEXFET ನಂತಹ ಬಹು ಸಂಯೋಜಿತ ರಚನೆಗಾಗಿ ಪವರ್ MOSFET ಗಳು; ಸೀಮೆನ್ಸ್ (ಸೀಮೆನ್ಸ್) SIPMOSFET ಚದರ ಘಟಕವನ್ನು ಬಳಸಿ; Motorola (Motorola) TMOS "ಪಿನ್" ಆಕಾರದ ಜೋಡಣೆಯ ಮೂಲಕ ಆಯತಾಕಾರದ ಘಟಕವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ.

 

1.2 ಪವರ್ MOSFET ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತತ್ವ

ಕಟ್-ಆಫ್: ಡ್ರೈನ್-ಸೋರ್ಸ್ ಪೋಲ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಧನಾತ್ಮಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪೂರೈಕೆ, ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಡುವಿನ ಗೇಟ್-ಸೋರ್ಸ್ ಧ್ರುವಗಳು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ. p ಬೇಸ್ ಪ್ರದೇಶ ಮತ್ತು N ಡ್ರಿಫ್ಟ್ ಪ್ರದೇಶವು PN ಜಂಕ್ಷನ್ J1 ರಿವರ್ಸ್ ಬಯಾಸ್ ನಡುವೆ ರೂಪುಗೊಂಡಿದೆ, ಡ್ರೈನ್-ಮೂಲ ಧ್ರುವಗಳ ನಡುವೆ ಪ್ರಸ್ತುತ ಹರಿವು ಇಲ್ಲ.

ವಾಹಕತೆ: ಗೇಟ್-ಸೋರ್ಸ್ ಟರ್ಮಿನಲ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಧನಾತ್ಮಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ UGS ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಗೇಟ್ ಅನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಯಾವುದೇ ಗೇಟ್ ಕರೆಂಟ್ ಹರಿಯುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಗೇಟ್‌ನ ಧನಾತ್ಮಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅದರ ಕೆಳಗಿನ P-ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ದೂರ ತಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು UGS ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ P- ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ಆಲಿಗಾನ್‌ಗಳು-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಗೇಟ್‌ನ ಕೆಳಗಿನ P- ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ. ಯುಟಿ (ಟರ್ನ್-ಆನ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅಥವಾ ಥ್ರೆಶೋಲ್ಡ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್), ಗೇಟ್ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಪಿ-ಪ್ರದೇಶದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ರಂಧ್ರಗಳ ಸಾಂದ್ರತೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಪಿ-ಟೈಪ್ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಎನ್-ಟೈಪ್ ಆಗಿ ವಿಲೋಮವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಗುತ್ತದೆ ಒಂದು ತಲೆಕೆಳಗಾದ ಪದರ, ಮತ್ತು ತಲೆಕೆಳಗಾದ ಪದರವು N-ಚಾನೆಲ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು PN ಜಂಕ್ಷನ್ J1 ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಡ್ರೈನ್ ಮತ್ತು ಮೂಲ ವಾಹಕವಾಗುತ್ತದೆ.

 

1.3 ಪವರ್ MOSFET ಗಳ ಮೂಲ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

1.3.1 ಸ್ಥಿರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು.

ಡ್ರೈನ್ ಕರೆಂಟ್ ಐಡಿ ಮತ್ತು ಗೇಟ್ ಮೂಲದ ನಡುವಿನ ವೋಲ್ಟೇಜ್ UGS ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು MOSFET ನ ವರ್ಗಾವಣೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ID ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ, ID ಮತ್ತು UGS ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವು ಸರಿಸುಮಾರು ರೇಖೀಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಕ್ರರೇಖೆಯ ಇಳಿಜಾರನ್ನು ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಕಂಡಕ್ಟನ್ಸ್ Gfs ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ .

 

MOSFET ನ ಡ್ರೈನ್ ವೋಲ್ಟ್-ಆಂಪಿಯರ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು (ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು): ಕಟ್ಆಫ್ ಪ್ರದೇಶ (GTR ನ ಕಟ್ಆಫ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ); ಶುದ್ಧತ್ವ ಪ್ರದೇಶ (ಜಿಟಿಆರ್ನ ವರ್ಧನೆ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ); ನಾನ್-ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಪ್ರದೇಶ (GTR ನ ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ). ಪವರ್ MOSFET ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಇದು ಕಟ್ಆಫ್ ಪ್ರದೇಶ ಮತ್ತು ಸ್ಯಾಚುರೇಶನ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರದೇಶದ ನಡುವೆ ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಮುಂದಕ್ಕೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪವರ್ MOSFET ಡ್ರೈನ್-ಸೋರ್ಸ್ ಟರ್ಮಿನಲ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ಪರಾವಲಂಬಿ ಡಯೋಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಡ್ರೈನ್-ಸೋರ್ಸ್ ಟರ್ಮಿನಲ್‌ಗಳ ನಡುವೆ ರಿವರ್ಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ ಸಾಧನವು ನಡೆಸುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ MOSFET ನ ಆನ್-ಸ್ಟೇಟ್ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಧನಾತ್ಮಕ ತಾಪಮಾನ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದು ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಿದಾಗ ಪ್ರಸ್ತುತವನ್ನು ಸಮೀಕರಿಸಲು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ.

 

1.3.2 ಡೈನಾಮಿಕ್ ಕ್ಯಾರೆಕ್ಟರೈಸೇಶನ್;

ಅದರ ಪರೀಕ್ಷಾ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಮತ್ತು ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ತರಂಗರೂಪಗಳು.

ಟರ್ನ್-ಆನ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ; ಟರ್ನ್-ಆನ್ ವಿಳಂಬ ಸಮಯ ಟಿಡಿ(ಆನ್) - ಮುಂಭಾಗದ ಕ್ಷಣ ಮತ್ತು uGS = UT ಮತ್ತು iD ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದ ಕ್ಷಣದ ನಡುವಿನ ಅವಧಿ; ಏರಿಕೆ ಸಮಯ tr- uGS uT ನಿಂದ ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ UGSP ಗೆ ಏರಿದಾಗ MOSFET ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್ ಅಲ್ಲದ ಪ್ರದೇಶಕ್ಕೆ ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಸಮಯದ ಅವಧಿ; iD ಯ ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿಯ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಡ್ರೈನ್ ಪೂರೈಕೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್, UE ಮತ್ತು ಡ್ರೈನ್‌ನಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ UGSP ಯ ಪ್ರಮಾಣವು iD ಯ ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿಯ ಮೌಲ್ಯಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. UGS UGSP ಅನ್ನು ತಲುಪಿದ ನಂತರ, ಅದು ಸ್ಥಿರ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪುವವರೆಗೆ ಅಪ್ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಏರುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ iD ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಟರ್ನ್-ಆನ್ ಸಮಯ ಟನ್-ಟರ್ನ್-ಆನ್ ವಿಳಂಬ ಸಮಯ ಮತ್ತು ಏರಿಕೆ ಸಮಯದ ಮೊತ್ತ.

 

ಆಫ್ ವಿಳಂಬ ಸಮಯ ಟಿಡಿ(ಆಫ್) -ಐಡಿ ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಬೀಳುವ ಸಮಯದಿಂದ ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದಾಗ, ಸಿನ್ ಅನ್ನು ರೂ ಮತ್ತು ಆರ್‌ಜಿ ಮೂಲಕ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಯುಜಿಎಸ್ ಘಾತೀಯ ಕರ್ವ್ ಪ್ರಕಾರ ಯುಜಿಎಸ್‌ಪಿಗೆ ಬೀಳುತ್ತದೆ.

 

ಫಾಲಿಂಗ್ ಸಮಯ tf- UGS ಯುಜಿಎಸ್‌ಪಿ ಮತ್ತು iD ಯಿಂದ uGS ಬೀಳುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸಿದಾಗಿನಿಂದ uGS <UT ನಲ್ಲಿ ಚಾನಲ್ ಕಣ್ಮರೆಯಾಗುವವರೆಗೆ ಮತ್ತು ID ಶೂನ್ಯಕ್ಕೆ ಬೀಳುವವರೆಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಟರ್ನ್-ಆಫ್ ಟೈಮ್ ಟಾಫ್- ಟರ್ನ್-ಆಫ್ ವಿಳಂಬ ಸಮಯ ಮತ್ತು ಪತನದ ಸಮಯದ ಮೊತ್ತ.

 

1.3.3 MOSFET ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ವೇಗ.

MOSFET ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ವೇಗ ಮತ್ತು ಸಿನ್ ಚಾರ್ಜಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಉತ್ತಮ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಬಳಕೆದಾರರು ಸಿನ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಡ್ರೈವಿಂಗ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಆಂತರಿಕ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು ಸಮಯ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ವೇಗವನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು, MOSFET ಪಾಲಿಟ್ರಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ, ಯಾವುದೇ ಒಲಿಗೋಟ್ರೋನಿಕ್ ಶೇಖರಣಾ ಪರಿಣಾಮವಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಸ್ಥಗಿತಗೊಳಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ತುಂಬಾ ವೇಗವಾಗಿರುತ್ತದೆ, 10-100ns ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಸಮಯ, ಆಪರೇಟಿಂಗ್ ಆವರ್ತನವು 100kHz ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಇರಬಹುದು, ಇದು ಮುಖ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಧಿಕವಾಗಿದೆ.

 

ಕ್ಷೇತ್ರ-ನಿಯಂತ್ರಿತ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಇನ್‌ಪುಟ್ ಕರೆಂಟ್ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ, ಇನ್ಪುಟ್ ಕೆಪಾಸಿಟರ್ ಅನ್ನು ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಇನ್ನೂ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ ಚಾಲನಾ ಶಕ್ತಿಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸ್ವಿಚಿಂಗ್ ಆವರ್ತನ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಡ್ರೈವ್ ಪವರ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

 

1.4 ಡೈನಾಮಿಕ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಸುಧಾರಣೆ

ಸಾಧನದ ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಕರೆಂಟ್, ಆವರ್ತನವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಲು ಸಾಧನದ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಸಾಧನವನ್ನು ಹೇಗೆ ರಕ್ಷಿಸಬೇಕು ಎಂಬುದರ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ನಲ್ಲಿ ಕರಗತ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು, ಹಾನಿಯಲ್ಲಿ ಅಸ್ಥಿರ ಬದಲಾವಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಧನವನ್ನು ಮಾಡಬಾರದು. ಸಹಜವಾಗಿ ಥೈರಿಸ್ಟರ್ ಎರಡು ಬೈಪೋಲಾರ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್‌ಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿದ್ದು, ದೊಡ್ಡ ಪ್ರದೇಶದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ದೊಡ್ಡ ಧಾರಣಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿಕೊಂಡಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅದರ dv/dt ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಹೆಚ್ಚು ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಡಿ/ಡಿಟಿಗೆ ಇದು ವಿಸ್ತೃತ ವಹನ ಪ್ರದೇಶದ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಸಾಕಷ್ಟು ತೀವ್ರವಾದ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ವಿಧಿಸುತ್ತದೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ MOSFET ನ ಪ್ರಕರಣವು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಇದರ dv/dt ಮತ್ತು di/dt ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪ್ರತಿ ನ್ಯಾನೊಸೆಕೆಂಡ್‌ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಪ್ರತಿ ಮೈಕ್ರೊಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ಬದಲಾಗಿ). ಆದರೆ ಇದರ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಇದು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ MOSFET ನ ಮೂಲ ರಚನೆಯ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ಇವುಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು.

 

ವಿದ್ಯುತ್ MOSFET ನ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಅನುಗುಣವಾದ ಸಮಾನ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್. ಸಾಧನದ ಬಹುತೇಕ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಭಾಗದಲ್ಲಿನ ಕೆಪಾಸಿಟನ್ಸ್ ಜೊತೆಗೆ, MOSFET ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲಾದ ಡಯೋಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬೇಕು. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ, ಪರಾವಲಂಬಿ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ ಕೂಡ ಇದೆ. (ಐಜಿಬಿಟಿಯು ಪರಾವಲಂಬಿ ಥೈರಿಸ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುವಂತೆಯೇ). MOSFET ಗಳ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ನಡವಳಿಕೆಯ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಇವು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ.

 

ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ MOSFET ರಚನೆಗೆ ಲಗತ್ತಿಸಲಾದ ಆಂತರಿಕ ಡಯೋಡ್ ಕೆಲವು ಹಿಮಪಾತದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಏಕ ಹಿಮಕುಸಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಪುನರಾವರ್ತಿತ ಹಿಮಪಾತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹಿಮ್ಮುಖ ಡಿ/ಡಿಟಿಯು ದೊಡ್ಡದಾದಾಗ, ಡಯೋಡ್ ಅತಿ ವೇಗದ ಪಲ್ಸ್ ಸ್ಪೈಕ್‌ಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಹಿಮಕುಸಿತ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಹಿಮಪಾತದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ ಸಾಧನವನ್ನು ಸಂಭಾವ್ಯವಾಗಿ ಹಾನಿಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ PN ಜಂಕ್ಷನ್ ಡಯೋಡ್‌ನಂತೆ, ಅದರ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸುವುದು ಸಾಕಷ್ಟು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ. PN ಜಂಕ್ಷನ್ ಅನ್ನು ಮುಂದಕ್ಕೆ ನಡೆಸುವ ಮತ್ತು ಹಿಮ್ಮುಖ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನಿರ್ಬಂಧಿಸುವ ಸರಳ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಿಂದ ಅವು ತುಂಬಾ ಭಿನ್ನವಾಗಿವೆ. ಪ್ರಸ್ತುತವು ವೇಗವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾದಾಗ, ಡಯೋಡ್ ರಿವರ್ಸ್ ರಿಕವರಿ ಸಮಯ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಅವಧಿಗೆ ಅದರ ರಿವರ್ಸ್ ಬ್ಲಾಕಿಂಗ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. PN ಜಂಕ್ಷನ್ ವೇಗವಾಗಿ ನಡೆಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಸಮಯ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ತೋರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಒಮ್ಮೆ ಪವರ್ MOSFET ನಲ್ಲಿ ಡಯೋಡ್‌ಗೆ ಫಾರ್ವರ್ಡ್ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಇದ್ದರೆ, ಚುಚ್ಚುಮದ್ದಿನ ಅಲ್ಪಸಂಖ್ಯಾತ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳು MOSFET ನ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ಮಲ್ಟಿಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನವಾಗಿ ಸೇರಿಸುತ್ತವೆ.

 

ಅಸ್ಥಿರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಸಾಲಿನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಿಗೆ ನಿಕಟವಾಗಿ ಸಂಬಂಧಿಸಿವೆ ಮತ್ತು ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ನಲ್ಲಿ ಈ ಅಂಶಕ್ಕೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಗಮನ ನೀಡಬೇಕು. ಅನುಗುಣವಾದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಅನುಕೂಲವಾಗುವಂತೆ ಸಾಧನದ ಆಳವಾದ ಜ್ಞಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದು ಮುಖ್ಯ.