اس پوسٹ میں ہم MOSFET برفانی تودے کی درجہ بندی پر تبادلہ خیال کرتے ہیں ، اور ڈیٹاشیٹ میں اس درجہ بندی کو صحیح طریقے سے سمجھنے کا طریقہ سیکھیں ، کارخانہ دار کے ذریعہ پیرامیٹر کا تجربہ کس طرح کیا جاتا ہے ، اور MOSFETs کو اس رجحان سے بچانے کے اقدامات۔

برفانی تودے کا پیرامیٹر نہ صرف آلات کی درڑھتا کی توثیق کرنے میں مدد کرتا ہے ، بلکہ اس کے علاوہ کمزور MOSFETs یا ان لوگوں کو بھی فلٹر کرنے میں مدد ملتی ہے جو زیادہ حساس ہیں یا خرابی کا خطرہ ہیں۔

موسفٹ برفانی تودے کی درجہ بندی کیا ہے؟

موسیفٹ برفانی تودے کی درجہ بندی زیادہ سے زیادہ برداشت کرنے والی توانائی (ملیجول) ہے جس میں کوئی موسفٹ برداشت کرسکتا ہے ، جب اس کا نالی وسیلہ وولٹیج زیادہ سے زیادہ خرابی والی وولٹیج (بی وی ڈی ایس ایس) حد سے تجاوز کرتا ہے۔

یہ رجحان عام طور پر ڈرین ٹرمینل میں موکیفٹ بوجھ کے ساتھ MOSFET سوئچنگ سرکٹس میں ہوتا ہے۔

سوئچنگ چکر کی آن ادوار کے دوران ، انڈکٹر چارج کرتا ہے ، اور آف اوقات کے دوران انڈکٹر اپنی ذخیرہ شدہ توانائی کو موزفائٹ کے ماخذ نالی کے پار بیک EMF کی شکل میں جاری کرتا ہے۔

یہ ریورس وولٹیج موسفٹ کے جسمانی ڈایڈڈ کے ذریعے اپنا راستہ تلاش کرتا ہے ، اور اگر اس کی قدر آلہ کی زیادہ سے زیادہ برداشت کی حد سے تجاوز کر جاتی ہے تو ، آلہ میں شدید گرمی پیدا کرنے کا سبب بنتی ہے جس سے آلے کو نقصان یا مستقل نقصان ہوتا ہے۔

موسفٹ برفانی توہ کا تعارف کب ہوا؟

پیرامیٹر ہمسھلن توانائی اور UIS (غیر لچکدار دلکش سوئچنگ) موجودہ حقیقت میں 1980 کی دہائی سے پہلے موسفٹ ڈیٹا شیٹ میں شامل نہیں تھا۔

اور اسی وقت جب یہ نہ صرف ڈیٹا شیٹ کی تصریح میں تیار ہوا ، بلکہ ایک پیرامیٹر جس کا مطالبہ بہت سے صارفین نے شروع کیا کہ ایف ای ٹی کو پیداوار کے لئے ڈیوائس پاس کرنے سے پہلے ٹیسٹ کیا جائے ، خاص طور پر ، اگر موزفٹ بجلی کی فراہمی یا تبدیلیوں کے عمل کو تبدیل کرنے کے لئے تیار کیا گیا ہے۔

لہذا یہ صرف 1980 کی دہائی کے بعد ہی تھا کہ ڈیٹا شیٹوں میں برفانی تودے کا پیرامیٹر ظاہر ہونا شروع ہوا ، اور پھر تشہیر کرنے والے تکنیکی ماہرین نے سمجھنا شروع کیا کہ برفانی تودے کی درجہ بندی جتنی زیادہ ہے ، اتنا ہی مسابقتی آلہ ظاہر ہوتا ہے۔

انجینئرز نے پیرامیٹر کے استعمال کرنے کی تکنیکوں کا تعی .ن کرنا شروع کیا تاکہ اس کے متغیرات میں سے کچھ موافقت پذیر ہوسکے ، جو جانچ کے عمل کے ل. استعمال ہوئے تھے۔

عام طور پر ، برفانی تودے کی توانائی جتنی بڑی ہے ، اس سے زیادہ پائیدار اور مضبوط MOSFET بدل جاتا ہے۔ لہذا برفانی تودے کی بڑی درجہ بندی ، مضبوط MOSFET خصوصیات کی نمائندگی کرتی ہے۔

زیادہ تر ایف ای ٹی ڈیٹا شیٹس میں عام طور پر ان کے مطلق زیادہ سے زیادہ درجہ بندی کے جدول میں برفانی تودے کا پیرامیٹر شامل ہوتا ہے ، جو ڈیٹا شیٹ کے اندراج صفحے پر براہ راست پایا جاسکتا ہے۔ خاص طور پر ، آپ یہاں پیرامیٹرز کو دیکھ سکتے ہیں جو برفانی تودہ موجودہ اور ہمسھلن کی توانائی ، ای او کے بطور لکھے گئے ہیں۔

“جی ایس ایم ماڈیول کیا ہے؟ ”

لہذا ، ڈیٹاشیٹس میں MOSFET ہمسھلی توانائی کو توانائی کی مقدار کے طور پر پیش کیا جاتا ہے جس میں MOSFET برداشت کرنے کے قابل ہوتا ہے جب کہ اس کو برفانی تودے کا سامنا کرنا پڑتا ہے ، یا جب موسفٹ کی زیادہ سے زیادہ خرابی وولٹیج کی درجہ بندی کو عبور کیا جاتا ہے۔

برفانی تودہ موجودہ اور UIS

یہ زیادہ سے زیادہ خرابی وولٹیج کی درجہ بندی کا حصول ہماوالا کرنٹ ٹیسٹ کے ذریعے کیا جاتا ہے ، جس کا انجام بغیر لپیٹے ہوئے دلکش سوئچنگ ٹیسٹ یا UIS ٹیسٹ کے ذریعے کیا جاتا ہے۔

لہذا جب انجینئر UIS موجودہ کے بارے میں تبادلہ خیال کرتے ہیں تو ، وہ ہمسھلن کرنٹ کا حوالہ دیتے ہیں۔

حالیہ معلوم کرنے کے لئے ایک غیر کلامپک آئنڈکٹیو سوئچنگ ٹیسٹ کیا جاتا ہے اور اس طرح برفانی تودے توانائی جو موسفٹ کی ناکامی کو متحرک کرسکتی ہے۔

جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے ، یہ طول و عرض یا درجہ حرارت خاص طور پر جانچ کے وضاحت پر منحصر ہوتا ہے ، خاص طور پر ، ٹیسٹ کے وقت لاگو کرنے والی قیمت کی قیمت۔

ٹیسٹ سیٹ اپ

مندرجہ ذیل آریھ میں معیاری UIS ٹیسٹ سرکٹ ترتیب دیا گیا ہے۔

اس طرح ہم ایک انڈکٹکٹر ، ایل کے ساتھ سیریز میں ایک وولٹیج کی فراہمی دیکھتے ہیں ، جو ٹیسٹ کے تحت موسفٹ کے سلسلے میں بھی ہے۔ ہم ایف ای ٹی کے لئے ایک گیٹ ڈرائیور بھی دیکھ سکتے ہیں جس کی پیداوار ایف ای ٹی گیٹ رزسٹر آر کے ساتھ سلسلہ میں ہے۔

نیچے دی گئی شبیہہ میں ، ہم LTC55140 کنٹرولر ڈیوائس کو تلاش کرتے ہیں ، جو FET کی UIS خصوصیات کا اندازہ کرنے کے لئے ٹیکساس کے آلے کے لیب میں استعمال ہوتا ہے۔

UIS کی خصوصیت کے نتیجے میں نہ صرف FET ڈیٹا شیٹ کی درجہ بندی معلوم کرنے میں مدد ملتی ہے ، بلکہ حتمی جانچ کے طریقہ کار میں ایف ای ٹی کو اسکین کرنے کے لئے استعمال ہونے والی قیمت بھی ہے۔

اس آلے میں لوڈ انڈکٹر ویلیو کو 0.2 سے 160 ملی ہینریز تک موافقت کی اجازت دی گئی ہے۔ یہ 10 سے 150 وولٹ تک ٹیسٹ کے تحت ایم او ایس ایف ای ٹی کے ڈرین وولٹیج کو ایڈجسٹ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

اس کے نتیجے میں ان ایف ای ٹی کو بھی اسکرین کرنا ممکن بناتا ہے جن کو صرف 100 وولٹ بریک ڈاؤن وولٹیج کو سنبھالنے کی درجہ بندی کی گئی ہے۔ اور ، 0.1 سے 200 ایم پی ایس تک نالی دھاروں کا اطلاق ممکن ہوتا ہے۔ اور یہ UIS موجودہ رینج ہے جسے جانچنے کے طریقہ کار کے دوران ایف ای ٹی کو برداشت کرنا پڑ سکتا ہے۔

مزید برآں یہ ٹول MOSFET کیس درجہ حرارت کی مختلف حدود ترتیب دینے کی اجازت دیتا ہے ، -55 سے +150 ڈگری تک۔

جانچ کے طریقہ کار

معیاری UIS ٹیسٹ 4 مرحلوں کے ذریعے نافذ کیا جاتا ہے ، جیسا کہ مندرجہ ذیل تصویر میں بیان کیا گیا ہے:

پہلے مرحلے میں پری لیکیج ٹیسٹ ہوتا ہے ، جس میں سپلائی وولٹیج ایف ای ٹی ڈرین کی جانبداری کرتی ہے۔ بنیادی طور پر ، یہاں خیال یہ ہے کہ ایف ای ٹی کو عام متوقع انداز میں کارکردگی کا مظاہرہ کرنا یقینی بنائے۔

اس طرح ، پہلے مرحلے میں ایف ای ٹی کو بند کر دیا جاتا ہے۔ بغیر کسی اضافی رساو کے موجودہ بہاؤ کا تجربہ کیے بغیر ، یہ ڈیم امیٹر ٹرمینلز میں سپلائی وولٹیج کو مسدود رکھتا ہے۔

دوسرے مرحلے میں ، جسے اوتار کرینٹ ریمپ اپ کہا جاتا ہے ، ایف ای ٹی کو تبدیل کیا جاتا ہے ، جس کی وجہ سے اس کی نالی کی وولٹیج ڈراپ ہوجاتی ہے۔ موجودہ میں اس کے نتیجے میں مستقل di / dt کے ساتھ انڈکٹکٹر کے ذریعہ آہستہ آہستہ اضافہ ہوتا ہے۔ لہذا بنیادی طور پر اس مرحلے میں ، انڈکٹر کو چارج کرنے کی اجازت ہے۔

تیسرے مرحلے میں ، برفانی تودے کا اصل معائنہ کیا جاتا ہے ، جہاں ایف ای ٹی کو عملی طور پر برفانی تودے کا نشانہ بنایا جاتا ہے۔ اس مرحلے میں ایف ای ٹی کو اپنے گیٹ کا تعصب ختم کرکے آف کردیا جاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں بڑے پیمانے پر ڈی / ڈی ٹی انڈکٹکٹر سے گزرتا ہے ، جس کی وجہ سے ایف ای ٹی کی ڈرین وولٹیج ایف ای ٹی کی خرابی وولٹیج کی حد سے زیادہ اوپر جاتی ہے۔

اس سے ایف ای ٹی کو برفانی تودے میں اضافے پر مجبور کیا گیا ہے۔ اس عمل میں ، ایف ای ٹی انڈکٹکٹر کے ذریعہ پیدا ہونے والی پوری توانائی کو جذب کرلیتی ہے ، اور جب تک چوتھے مرحلے پر عمل نہیں ہوتا ہے ، تب تک پوسٹ بند ہوجاتا ہے ، جس میں پوسٹ لیکیج ٹیسٹ شامل ہوتا ہے۔

اس چوتھے مرحلے میں ایف ای ٹی کو ایک بار پھر بار بار برفانی تودے کا سامنا کرنا پڑتا ہے ، صرف اس بات کا یقین کرنے کے لئے کہ MOSFET اب بھی عام طور پر برتاؤ کر رہا ہے یا نہیں۔ اگر ایسا ہوتا ہے تو ، پھر FET سمجھا جاتا ہے کہ ہمسھلن کا امتحان پاس کیا ہے۔

اگلا ، ایف ای ٹی کو مذکورہ بالا ٹیسٹ سے زیادہ بار گزرنا پڑتا ہے ، جس میں ہر ٹیسٹ کے ساتھ آہستہ آہستہ UIS وولٹیج کی سطح میں اضافہ کیا جاتا ہے ، یہاں تک کہ MOSFET استقامت کے بعد ٹیسٹ کو روکنے کے قابل نہیں ہوتا ہے۔ اور یہ موجودہ سطح MOSFET کی زیادہ سے زیادہ UIS موجودہ صلاحیت کا مقابلہ کرنے کی صلاحیت کے لئے جانا جاتا ہے۔

MOSFET ہمسھلن کی توانائی کا حساب لگانا

ایک بار جب موزفٹ کی زیادہ سے زیادہ UIS موجودہ ہینڈلنگ گنجائش کا احساس ہوجائے ، جس پر یہ آلہ ٹوٹ جاتا ہے تو ، انجینئرز کے لئے اس قدر قدر کا اندازہ لگانا آسان ہوجاتا ہے کہ برفانی تودے کے عمل کے دوران ایف ای ٹی کے ذریعے کھڑی ہونے والی توانائی کی مقدار کا اندازہ لگایا جاسکتا ہے۔

فرض کیجئے ، برفانی تودے کے دوران انڈکٹکٹر میں ذخیرہ شدہ پوری توانائی موزفائٹ میں ختم ہوگئی تھی ، اس توانائی کی شدت کا تعین مندرجہ ذیل فارمولے کے ذریعے کیا جاسکتا ہے:

ہے_AS= 1 / 2L x I_آف^دو

ہے_ASہمیں انڈکٹیکٹر کے اندر ذخیرہ شدہ توانائی کی وسعت دیتی ہے ، جو موجودہ انڈکوکر کے ذریعہ انڈکٹیکٹر ویلیو کے 50 فیصد کے برابر ہے جو انڈکٹکٹر کے ذریعے بہتا ہے۔

مزید یہ بھی دیکھا گیا کہ جیسے ہی انڈکٹکٹر کی قیمت میں اضافہ ہوا ، موجودہ کی مقدار جو MOSFET خرابی کا ذمہ دار تھی حقیقت میں کم ہوگئی۔

تاہم حقیقت میں انڈکٹور سائز میں یہ اضافہ موجودہ توانائی فارمولے میں اس کمی کو اس طرح پیش کرتا ہے کہ توانائی کی قیمت میں لفظی اضافہ ہوتا ہے۔

برفانی تودہ توانائی یا برفانی تودہ موجودہ؟

برفانی تودے کی درجہ بندی کے لئے موزفائٹ ڈیٹا شیٹ کی جانچ کرتے ہوئے یہ دو پیرامیٹرز ہیں ، جو صارفین کو الجھ سکتے ہیں۔

MOSFET کے بہت سے مینوفیکچررز جان بوجھ کر MOSFET کو بڑے انڈکٹرز کے ساتھ آزماتے ہیں ، تاکہ وہ اس سے کہیں زیادہ برفانی تودے توانائی کی وسعت کے قابل ہوں ، یہ تاثر پیدا کرے کہ MOSFET کو زبردست برفانی تودے توانائوں کا مقابلہ کرنے کے لئے آزمایا جاتا ہے ، اور اس وجہ سے برفانی تودے کو بڑھنے کے استحکام میں اضافہ ہوتا ہے۔

لیکن بڑے انڈکٹور کو استعمال کرنے کا مذکورہ بالا طریقہ گمراہ کن نظر آتا ہے ، یہی وجہ ہے کہ ٹیکسس آلات کے انجینئرز 0.1 ایم اے ایچ کے آرڈر میں چھوٹے چھوٹے انڈکٹنسیس کے ساتھ ٹیسٹ کرتے ہیں ، تاکہ ٹیسٹ کے تحت موزف ایٹ کو برفانی تودے کی موجودہ اور انتہائی خرابی تناؤ کی سطح کا نشانہ بنایا جائے۔

لہذا ، ڈیٹاشیٹس میں ، یہ ہمسھلن کی توانائی نہیں ہے ، بلکہ برفانی تودہ موجودہ ہے جو مقدار میں زیادہ ہونا چاہئے ، جو بہتر MOSFET ؤبڑ کو دکھاتا ہے۔

اس سے حتمی ٹیسٹنگ انتہائی سخت ہوجاتی ہے اور زیادہ سے زیادہ کمزور MOSFETs کو فلٹر کرنا ممکن ہوجاتا ہے۔

اس ٹیسٹ ویلیو کو نہ صرف آخری قیمت کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے اس سے پہلے کہ ایف ای ٹی لے آؤٹ کو پیداوار کے لئے منظور کیا جائے ، بلکہ یہ وہ قدر بھی ہے جو ڈیٹاشیٹ میں داخل کی گئی ہے۔

اگلے مرحلے میں ، مذکورہ بالا ٹیسٹ ویلیو 65٪ کے ذریعہ منحرف ہو گیا ہے ، تاکہ آخری صارف اپنے MOSFETs کیلئے رواداری کا وسیع مارجن حاصل کر سکے۔

لہذا مثال کے طور پر ، اگر آزمائشی برفانی تودہ موجودہ 125 ایم پی ایس تھا ، تو حتمی قیمت جو ڈیٹاشیٹ میں داخل کی گئی ہے ، اس کے بعد 81 ایم پی پی ہے۔

موسفٹ برفانی توہ کا موجودہ بمقابلہ ٹائم خرچ

ایک اور پیرامیٹر جو پاور MOSFET سے وابستہ ہے اور ڈیٹا شیٹس میں مذکور ہے ، خاص طور پر MOSFETs کے ل applications ایپلی کیشنز کو تبدیل کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہمسھلن میں وقت خرچ کے مقابلے میں ہمسھلن کی موجودہ صلاحیت ہے۔ عام طور پر یہ پیرامیٹر 25 ڈگری پر موسفٹ کیس کے درجہ حرارت کے حوالے سے دکھایا جاتا ہے۔ جانچ کے دوران کیس کا درجہ حرارت 125 ڈگری تک بڑھ جاتا ہے۔

اس صورتحال میں MOSFET کے معاملے کا درجہ حرارت MOSFET کے سلیکن ڈائی کے حقیقی جنکشن درجہ حرارت کے بہت قریب آتا ہے۔

اس طریقہ کار میں جیسے ہی ڈیوائس کے جنکشن درجہ حرارت میں اضافہ ہوا ہے ، آپ کو توقع کی جا سکتی ہے کہ کچھ حد تک انحطاط نظر آئے گا جو کہ معمول کی بات ہے۔ تاہم ، اگر نتیجہ اعلی سطحی ہراس کو ظاہر کرتا ہے ، تو یہ فطری طور پر کمزور MOSFET آلہ کی علامت کی نشاندہی کرسکتا ہے۔

لہذا ڈیزائن کے نقطہ نظر سے ، یہ یقینی بنانے کی کوشش کی جاتی ہے کہ 25 125 سے 125 ڈگری تک کے معاملے میں درجہ حرارت میں اضافے کے لئے ہراس 30 over سے زیادہ نہ ہو۔

برفانی تودہ موجودہ سے MOSFET کو کیسے بچائیں

جیسا کہ ہم نے مذکورہ بالا مباحثوں سے سیکھا ، MOSFETs میں ہمسھلن MOSFET کے باڈی ڈایڈڈ کے ذریعہ اعلی وولٹیج inductive back EMF سوئچنگ کی وجہ سے تیار ہوا ہے۔

اگر یہ بیک EMF وولٹیج جسم کے ڈایڈڈ کی زیادہ سے زیادہ درجہ بندی سے تجاوز کرتا ہے تو ، آلہ میں گرمی کی شدید پیداوار اور اس کے نتیجے میں ہونے والے نقصان کا سبب بنتا ہے۔

اس کا مطلب یہ ہے کہ اگر ایف ای ٹی کے نالیوں کو خارج کرنے والے EMF وولٹیج کو کسی مناسب بیرونی مناسب انداز میں بائی پاس ڈایڈڈ کے ذریعے جانے کی اجازت دی جائے تو اس برفانی تودے کو روکنے میں مدد مل سکتی ہے۔

مندرجہ ذیل آراء موزفائٹ کے اندرونی باڈی ڈایڈڈ کو تقویت دینے کے لئے بیرونی ڈرین-ایمٹرٹر ڈایڈڈ کو شامل کرنے کے معیاری ڈیزائن کی تجویز کرتا ہے۔