इंजीनियर हाई-पावर मेकर प्रोजेक्ट्स के लिए मोस्फेट्स को ऑप्टिमाइज़ करते हैं

जब आप उत्साहपूर्वक कोड लिखते हैं ताकि आपके रास्पबेरी पाई पिको को एक शक्तिशाली डीसी मोटर या उच्च तीव्रता वाली कार लाइट चलाने के लिए,आप पा सकते हैं कि GPIO पिन के कमजोर वर्तमान आउटपुट लोड संभाल नहीं सकते हैं, संभावित रूप से अपने बोर्ड के कारण "धूम्रपान" अधिभार से. यह हर निर्माता के लिए एक आवश्यक सबक हैः माइक्रोकंट्रोलर (MCU) डिजिटल पिन लॉजिक सिग्नल के लिए डिज़ाइन किए गए थे, पावर आउटपुट के लिए नहीं। "लॉजिकल कंट्रोल" और "फिजिकल ड्राइविंग" के बीच के अंतर को पाटने के लिए," MOSFETs (धातु-ऑक्साइड-अर्धचालक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर) आपके सबसे विश्वसनीय समाधान के रूप में कार्य करते हैं.

माइक्रोकंट्रोलर GPIO पिन आमतौर पर 3.3V या 5V पर केवल कुछ मिलीअम्पियर का प्रवाह प्रदान करते हैं।और सर्वो मोटर्स को अक्सर उच्च वोल्टेज पर कई एम्पियर की आवश्यकता होती हैइस प्रकार के भारों को सीधे जोड़ने से न केवल कार्य करने में विफलता आएगी बल्कि एमसीयू को भी नष्ट कर सकती है।

एक एमओएसएफईटी एक इलेक्ट्रॉनिक स्विच के रूप में कार्य करता है, जो अपने नाली और स्रोत टर्मिनलों के बीच बड़े प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए एक छोटे गेट वोल्टेज का उपयोग करता है। तेजी से प्रतिक्रिया समय और कोई यांत्रिक पहनने के साथ,एमओएसएफईटी उच्च शक्ति वाले हार्डवेयर को चलाने के लिए आदर्श हैं.

एक MOSFET चुनते समय, यादृच्छिक खरीद से बचें। इन तीन महत्वपूर्ण मापदंडों पर ध्यान देंः

• निकासी स्रोत वोल्टेज (वीडीएस):अधिकतम वोल्टेज जो MOSFET सहन कर सकता है। यह आपके लोड सर्किट के आपूर्ति वोल्टेज से अधिक होना चाहिए ताकि टूटने से बचा जा सके।
• निरंतर निकासी धारा (Id):अधिकतम निरंतर धारा जो MOSFET संभाल सकती है। स्टार्टअप धाराओं या लोड उतार-चढ़ाव के लिए कम से कम 30%-50% हेडरूम की अनुमति दें।
• गेट थ्रेशोल्ड वोल्टेज (Vgs(th)MOSFET चालू करने के लिए आवश्यक न्यूनतम वोल्टेज. यदि आप 3.3V MCU (जैसे कि रास्पबेरी पाई पिको) का उपयोग करते हैं, तो आपको "लॉजिकल-लेवल" MOSFET का चयन करना होगा; अन्यथा मानक MOSFET पूरी तरह से सक्रिय नहीं हो सकते हैं,अत्यधिक गर्मी या विफलता का कारण.

निर्माता परियोजनाओं के लिए, P30N06LE एक उत्कृष्ट तर्क-स्तरीय MOSFET विकल्प है।

एक एमओएसएफईटी को जोड़ने के लिए सरल "लो-साइड स्विचिंग" सिद्धांतों का पालन किया जाता है, जहां नियंत्रण भार के नकारात्मक पक्ष पर होता हैः

• स्रोत (एस):बिजली आपूर्ति के सामान्य मैदान (जीएनडी) से सीधे कनेक्ट करें।
• गेट (जी):एमसीयू के पीडब्ल्यूएम आउटपुट पिन के लिए लिंक (पिन की सुरक्षा के लिए 100Ω220Ω श्रृंखला प्रतिरोध शामिल है) ।
• नाली (D):लोड के नकारात्मक टर्मिनल से कनेक्ट करें, जबकि सकारात्मक टर्मिनल सीधे बाहरी बिजली की आपूर्ति के लिए जाता है।

यह विन्यास एलईडी चमक, सोलेनोइड सक्रियण, या यहां तक कि पीडब्ल्यूएम (पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन) के माध्यम से मोटर गति विनियमन के सटीक नियंत्रण को सक्षम करता है।पीडब्ल्यूएम तेजी से औसत शक्ति वितरण को समायोजित करने के लिए एमओएसएफईटी को स्विच करता है.

जबकि एन-चैनल एमओएसएफईटी अधिकांश अनुप्रयोगों के अनुकूल हैं, जटिल परियोजनाओं के लिए विकल्पों की आवश्यकता हो सकती हैः

• पी-चैनल MOSFETs:"उच्च-साइड स्विचिंग" (सकारात्मक आपूर्ति को नियंत्रित करने) के लिए प्रयोग किया जाता है, जो सुरक्षा-महत्वपूर्ण सर्किट में मूल्यवान है।
• बीजेटी (बाइपोलर जंक्शन ट्रांजिस्टर):स्विच के रूप में कार्य कर सकते हैं लेकिन उच्च धारा अनुप्रयोगों में उच्च वोल्टेज ड्रॉप और गर्मी अपव्यय का सामना करते हैं।
• रिले:विद्युत अलगाव या एसी उच्च वोल्टेज परिदृश्यों के लिए अपरिहार्य हैं जहां भौतिक स्विचिंग अनिवार्य है।

MOSFET के उपयोग में महारत हासिल करने से आप एक शुरुआती "जो केवल एलईडी जलाता है" से एक निर्माता में बदल जाते हैं जो परिष्कृत विद्युत यांत्रिक प्रणालियों में सक्षम है। याद रखेंःएक एमओएसएफईटी का प्रवाह प्रतिरोध (आरडीएस)) गेट वोल्टेज पर बहुत निर्भर करता हैअब, अपने ब्रेडबोर्ड और MOSFETs ले लो, और उन उच्च शक्ति उपकरणों जागृत!