MOSFETs နှင့် BJTs တို့၏ အခြေခံကွာခြားချက်များ

ဗို့အားဖြင့်ထိန်းချုပ်ခြင်း နှင့် လျှပ်စီးကြောင်းဖြင့် ထိန်းချုပ်ခြင်း

MOSFETs များသည် ဗို့အားဖြင့်ထိန်းချုပ်သော ဂိတ်တိုင်များ မှတစ်ဆင့် လျှပ်စီးကြောင်းအနည်းငယ်သာ လိုအပ်ပြီး BJT များ၏ လျှပ်စီးကြောင်းအပေါ် မှီခိုသော ဘေ့စ်တိုင် လည်ပတ်မှုနှင့် ကွဲပြားပါသည် ။ ဤအခြေခံကွာခြားချက်ကြောင့် MOSFET များသည် BJT များထက် အဝင်အားခံ (input impedance) ၁,၀၀၀ ဆ ပိုမိုမြင့်မားလေ့ရှိပြီး (Semiconductor Engineering Study, 2023) ပါဝါပိတ်ဖွင့်ခြင်း အသုံးချမှုများအတွက် ပိုမိုရိုးရှင်းသော မောင်းနှင်မှုစက်ကွန်ရက်များကို ဖြစ်နိုင်စေပါသည်။

ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံ ကွာခြားမှု - ဂိတ်/ဆိုဒ်/ဒရိန်း နှင့် ဘေ့(စ်)/အီးမစ်(တာ)/ကောလက်တာ

ဖွဲ့စည်းပုံအရ MOSFET များသည် ထိန်းချုပ်မှုနှင့် လျှပ်စီးကြောင်းလမ်းကြောင်းများကို ခွဲခြားထားသော အြခားဓာတ်ကူးပြောင်းမှု ဂိတ် ဖွဲ့စည်းပုံများကို အသုံးပြုသည် ၎င်းနှင့်ဆန့်ကျင်စွာ BJT များသည် ဘေ့(စ်)၊ အီးမစ်(တာ)နှင့် ကောလက်တာ ဧရိယာများကို ဆက်သွယ်ထားသော ဒြပ်ပေါင်းထည့်ထားသည့် ဆီမီကွန်ဒပ်(တာ) ဆန့်ကျင်ဘက်များအပေါ် မှီခိုနေရသည်။ ဤဒီဇိုင်း ကွာခြားမှုကြောင့် မြင့်မားသော ပါဝါအသုံးပြုမှု အခြေအနေများတွင် BJT များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက MOSFET များသည် အပူပိုလွန်ကဲမှုကို သဘာဝအားဖြင့် ခုခံနိုင်စွမ်း ပိုမိုကောင်းမွန်သည်။

NPN/PNP နှင့် အားကောင်းခြင်း/အားနည်းခြင်း မုဒ် လုပ်ဆောင်မှု

BJT များသည် ဒွိ-ပြောင်းလဲမှု ပြောင်းလဲမှုများမှတစ်ဆင့် ဓာတ်ဝင်အားများ၏ စီးဆင်းမှုကို စီမံခန့်ခွဲရန် NPN/PNP ပုံစံများကို အသုံးပြုသည်။ MOSFET များသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော/ပိုမိုနည်းပါးသော မုဒ်များမှတစ်ဆင့် အားကောင်းခြင်း/အားနည်းခြင်း မုဒ်များ ကို အသုံးပြု၍ ပြောင်းလဲမှုကို ထိန်းချုပ်သည်။ 2023 ခုနှစ် ပါဝါပစ္စည်းဈေးကွက် ဆန်းစစ်ချက်အရ အားကောင်းသည့် အမျိုးအစားများသည် ပါဝါစီမံခန့်ခွဲမှု အသုံးပြုမှု၏ 83% ကို ထိန်းချုပ်ထားသည်။ ဤလုပ်ဆောင်မှု ကွဲပြားမှုသည် BJT များ၏ မျဉ်းဖြောင့် ပြောင်းလဲမှုတွင် သာလွန်မှုနှင့် MOSFET များ၏ ပိုမိုကောင်းမွန်သော ပိတ်ဖွင့်လုပ်ဆောင်မှုကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။

ထည့်သွင်းမှု အားခုခံမှုနှင့် မောင်းနှင်မှု လိုအပ်ချက်များကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်း

MOSFET ၏ အလွန်မြင့်မားသော အဝင်ခုခံမှု (>1 GΩ) သည် မိုက်ခရိုထိန်းချုပ်ကိရိယာနှင့် တိုက်ရိုက်ချိတ်ဆက်ခွင့်ပြုပေးပြီး BJT ၏ နိမ့်ကျသော ခုခံမှု (1–10 kΩ) သည် အီလက်ထရွန်စီးကြောင်း မြှင့်တင်မှုအဆင့်များကို မကြာခဏ လိုအပ်စေသည်။ အင်ဂျင်နီယာများသည် အရေးကြီးသော ရွေးချယ်မှုပြဿနာကို ရင်ဆိုင်နေရသည် - MOSFET များသည် မောင်းနှင်မှုရှုပ်ထွေးမှုကို လျှော့ချပေးသော်လည်း တိကျသော ဗို့အား နိမ့်နှင့်အတူ လိုအပ်ချက်ရှိပြီး BJT များသည် ရိုးရှင်းသော ဘိုင်အိပ်စ်ပေးမှုကို တည်ငြိမ်သော စီးကြောင်းပေးမှုကို လိုအပ်စေသည်။

MOSFET များ အလုပ်လုပ်ပုံ - ဖွဲ့စည်းပုံ၊ လည်ပတ်မှုနှင့် အဓိက အားသာချက်များ

MOSFET ၏ ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ကာကွယ်ထားသော ဂိတ် စနစ်

MOSFET များ၊ သို့မဟုတ် စည်းကမ်းဖြင့်သိထားသည့် Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors များသည် insulated gate ဟုခေါ်သည့် စပ်ဆက်မှုလေးခုပါ အထူးဒီဇိုင်းဖြစ်ပါသည်။ ၎င်းတို့ကို ထူးခြားစေသည့်အချက်မှာ ဂိတ်သည် အတွင်းပိုင်းကွန်ဒပ်တာပစ္စည်းမှ ခွဲထားခြင်းခံရခြင်းဖြစ်ပြီး အလွှာပါးပါးအောက်ဆိုဒ်အလွှာကြောင့် ခွဲထားခြင်းဖြစ်သည်။ ဤဂိတ်သို့ ဗို့အားပေးပို့လိုက်ပါက source နှင့် drain ချိတ်ဆက်မှုများကြားတွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်ကို ပို့ဆောင်နိုင်သည့် လမ်းကြောင်းတစ်ခု ဖန်တီးပေးပါသည်။ ဤအားကာအတားကြောင့် ဤထရာန်စစ်တာများသည် ဂိဂါအုံ (gigohm) တစ်ခုထက် ပိုမိုမြင့်မားသော ဝင်ရောက်မှု အခုန်းကို ပိုင်ဆိုင်ထားပြီး ဂိတ်ကိုယ်တိုင်မှတဆင့် လျှပ်စီးအား မည်သည့်အဆင့်မှာမျှ စီးဆင်းခြင်းမရှိပါ။ သို့သော်လည်း အင်ဂျင်နီယာများသည် ကိရိယာအတွင်းမှ လျှပ်စီးအားကို အတိကျထိန်းချုပ်နိုင်စွမ်းရှိပြီး စွမ်းအင်လျှပ်စစ်အသုံးပြုမှုဆိုင်ရာ အပလီကေးရှင်းများတွင် အလွန်အသုံးဝင်သော ကိရိယာများဖြစ်လာစေပါသည်။

MOSFET များတွင် Enhancement Mode နှင့် Depletion Mode

ယနေ့ခေတ် MOSFET အများစုသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော မုဒ် (enhancement mode) ဟုခေါ်သည့် မုဒ်ဖြင့် လုပ်ဆောင်ကြပြီး ၎င်းတို့၏ ချန်နယ်များကို လျှပ်စစ်ဓာတ်အား စတင်ပို့ဆောင်ရန်အတွက် အပြုသဘော ဂိတ်-ဆိုဒ် ဗို့အား (VGS) လိုအပ်ပါသည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင် မူ ဒီပလီးရှင်း မုဒ် (depletion mode) ကိရိယာများမှာ ဂိတ်နှင့် ဆိုဒ်ကြားတွင် ဗို့အားမပေးသေးသောအချိန်တွင်ပင် လျှပ်စစ်စီးကူးမှုကို ပြုလုပ်ကြပြီး ထိုစီးကူးမှုကို ရပ်တန့်စေလိုပါက အနုတ်လက္ခဏာ ဗို့အားကို ပေးရန်လိုအပ်ပါသည်။ ပိုမိုကောင်းမွန်သော မုဒ် ထရာန်ဇစ်တာများက ဈေးကွက်တွင် အဓိကနေရာကို ရယူနိုင်ရခြင်းမှာ ဘာကြောင့်နည်း။ အဓိကအားဖြင့် ဘေးကင်းလုံခြုံမှုဆိုင်ရာ အင်္ဂါရပ်များနှင့် ဆက်စပ်နေပါသည်။ လျှပ်စစ်ဓာတ်အား မျှော်မှန်းမထားသော အချိန်တွင် ဖြတ်တောက်သွားပါက ဤကိရိယာများသည် ဆက်လက်ဖွင့်ထားခြင်းမျိုးကို မပြုလုပ်ဘဲ အလိုအလျောက် ပိတ်သွားကြပါသည်။ ထိုသို့သော အလိုအလျောက်ပိတ်သွားမှုသည် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ပေးစနစ်များနှင့် မော်တာထိန်းချုပ်မှုစနစ်များတွင် အရေးကြီးသော ကွာခြားမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ရုတ်တရက် ပျက်စီးမှုများသည် အန္တရာယ်ရှိခြင်း သို့မဟုတ် ပျက်စီးနိုင်ခြင်းကို ကာကွယ်ပေးနိုင်ပါသည်။

အနိမ့်ဆုံး ပိုင်းခြားချက် ခုခံမှု (R _dS(on) ) နှင့် ပိုင်းခြားချက် အသုံးပြုမှုများတွင် ထိရောက်မှု

ခေတ်မီသော MOSFET နည်းပညာသည် နောက်ဆုံးပေါ်ကိရိယာအချို့တွင် Rds(on) တန်ဖိုးကို မီလီအုံခ်အထိ ရရှိနိုင်ပြီး BJT များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အလားတူ မြင့်မားသော စီးကြောင်းအသုံးပြုမှုများတွင် ပေါင်းဆက်ဆုံးရှုံးမှုကို ခန့်မှန်းခြေ ၇၀% ခန့် လျှော့ချပေးနိုင်သည်။ ဤကွန်ပိုးနင့်များကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေသည့် အချက်မှာ ၎င်းတို့၏ ဂိတ်စီးကြောင်းလိုအပ်ချက် သိမ်းဆည်းမှု မရှိခြင်းဖြစ်ပြီး စက်ဝိုင်းပါဝါပေးစက်များသည် ၉၈% ကျော်အထိ ထိရောက်မှုရှိစေရန် ဖြစ်စေသည်။ နောက်ထပ် အားသာချက်တစ်ခုမှာ MOSFET များသည် မိုင်နောရစီကာရီယာ ဓာတ်များကို သိမ်းဆည်းမှုမရှိခြင်းကြောင့် ၁၀၀ ကီလိုဟာဇ် အထက်တွင် အလုပ်လုပ်နေစဉ် ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ ပြောင်းလဲမှုဆုံးရှုံးမှုကို လျှော့ချပေးနိုင်သည်။

လေ့လာမှုကိစ္စ - ပြောင်းလဲမှုပါဝါပေးစက်များနှင့် မော်တာများတွင် MOSFET များ

DC-DC 1 kW ကို 2023 ခုနှစ်တွင် ဆန်းစစ်သော အခါ MOSFET အခြေပြုဒီဇိုင်းများသည် 500 kHz ပြောင်းလဲမှုနှုန်းဖြင့် 92.5% ထိရောက်မှုရရှိခဲ့ပြီး BJT အစားထိုးနည်းလမ်းများထက် ရာခိုင်နှုန်း 12 ဖြင့် သာလွန်ခဲ့သည်။ ဒုတိယအကျိုးသက်ရောက်မှု အန္တရာယ်မရှိဘဲ မြန်ဆန်သော ဗို့အား ပြောင်းလဲမှုများကို ကိုင်တွယ်နိုင်သည့် MOSFET ၏ စွမ်းရည်ကြောင့် ဤအားသာချက် ဖြစ်ပေါ်လာခြင်းဖြစ်ပြီး EV မော်တာများနှင့် စက်မှုအလိုအလျောက်စနစ်များတွင် မရှိမဖြစ် လိုအပ်လာစေသည်။

BJT များ အလုပ်လုပ်ပုံ - လည်ပတ်မှု အခြေခံများနှင့် မူရာအားသာချက်များ

BJT ၏ ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် စီးကူးမှု ပြင်းအားမြှင့်တင်မှု လုပ်ငန်းစဉ်

ဘီဂျီတီ (BJT) ဟု အများအားဖြင့် ခေါ်သော ဒွိပိုလာ ဆန္ဒြစ်ရှင် ထရားန်ဆစ်တာတွင် N-P-N သို့မဟုတ် P-N-P ကွန်ဖစ်ဂျာများအဖြစ် ဆီမီကွန်ဒပ်တာ အလွှာသုံးခုကို တစ်ခုပေါ်တစ်ခု စီထားပါသည်။ ၎င်းတို့သည် ကျွန်ုပ်တို့ သိထားသည့် စုဆောင်းသူ၊ အခြေခံနှင့် ထုတ်လွှတ်သူ အစိတ်အပိုင်းများကို ဖွဲ့စည်းပေးပါသည်။ လျှပ်စီးကို ချဲ့ထွင်ခြင်းအပေါ် ရောက်လာပါက ဘီဂျီတီများသည် အခြေခံတွင် လျှပ်စီးအနည်းငယ်ကို ခွင့်ပြုခြင်းဖြင့် စုဆောင်းသူကို ဖြတ်သန်းသွားသော ပို၍ကြီးမားသော လျှပ်စီးများကို ထိန်းချုပ်ပေးပါသည်။ ဤဆက်ဆံရေးကို ဘီတာ (beta) သို့မဟုတ် hFE ဟု မကြာခဏ တံဆိပ်ကပ်ထားသော လျှပ်စီး အမြှောက်ကဗက်ဟု ခေါ်သော အရာတစ်ခုဖြင့် ဆုံးဖြတ်ပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့် ဘီတာ အဆင့်သတ်မှတ်ချက် 100 ကို ယူပါ။ ၎င်းမှာ အခြေခံသို့ ဝင်လာသော မီလီအမ် 1 သာမျှသည် စုဆောင်းသူဘက်မှ မီလီအမ် 100 ကို တကယ်မောင်းနှင်နိုင်ကြောင်း ဆိုလိုပါသည်။ အင်ဂျင်နီယာများသည် အသံလှိုင်းပစ္စည်းများနှင့် လက်ဆောင်းအားကောင်းမှုကို အရေးထားသော အခြားအနာလော့ဂ် လျှပ်စစ်ပစ္စည်းများတွင် အားနည်းသော အချက်အလက်များကို မြှင့်တင်ရန် ဤဂုဏ်သတ္တိကို အသုံးဝင်ကြောင်း တွေ့ရှိပါသည်။

NPN နှင့် PNP ထရားန်ဆစ်တာ လုပ်ဆောင်ပုံကို ရှင်းပြခြင်း

NPN ထရာန်ဆစ်တာများတွင် အီးမစ်တာမှ ကောလက်တာသို့ အီလက်ထရွန်များ ရွေ့လျားပြီး အလယ်ရှိ ပါဝါဆောင်းဘေ့(ခ) အလွှာကို ဖြတ်သန်းသည့်အခါ စီးကူးမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ PNP ထရာန်ဆစ်တာများတွင် ထိုသို့မဟုတ်ဘဲ အီးမစ်တာမှ ကောလက်တာသို့ ဟိုက်(ခ)များ ရွေ့လျားခြင်းအပေါ်တွင် မူတည်ပါသည်။ ဤကိရိယာများသည် ဘေ့(ခ)-အီးမစ်တာ ဆက်သွယ်မှုကို ရှေ့သို့ အားသွင်းပေးထားပြီး ကောလက်တာ-ဘေ့(ခ) ဆက်သွယ်မှုမှာ ပြောင်းပြန်အားသွင်းထားသည့် အခြေအနေဖြင့် လုပ်ဆောင်ပါသည်။ ထိုသို့သော အခြေအနေကို ဒွိဓာ ဆက်သွယ်မှု ထရာန်ဆစ်တာများ အမှန်တကယ် လုပ်ဆောင်ပုံတွင် ရှင်းရှင်းလင်းလင်း တွေ့နိုင်ပါသည်။ NPN နှင့် PNP အမျိုးအစားနှစ်မျိုး ရှိနေခြင်းသည် စက်ကွင်း ဒီဇိုင်းနာများအား လက်တွေ့ကျသော ပြောင်းလဲမှုကို ပေးစွမ်းပါသည်။ ၎င်းတို့သည် push-pull amplifier စနစ်များ ဖန်တီးရန် သို့မဟုတ် တစ်ခုက အပြုသဘော အချက်ပြမှုများကို ကိုင်တွယ်ပြီး နောက်တစ်ခုက အနုတ်လက္ခဏာ အချက်ပြမှုများကို ကိုင်တွယ်သည့် ဖြည့်စွက်ထားသော အထွက် အဆင့်များကို တည်ဆောက်နိုင်ပြီး စက်ကွင်းများကို ပိုမိုထိရောက်စွာ လုပ်ဆောင်စေပါသည်။

လက်ရှိ အမြှောက် (β/hFE) နှင့် အနာလော့ဂ် စက်ကွင်းများတွင် မျဉ်းဖြောင့်မှု

BJT များသည် 20 မှ 200 အတွင်းရှိ ကြိုတင်ခန့်မှန်းနိုင်သော beta တန်ဖိုးများရှိပြီး စံသတ်မှတ်ထားသည့် အသံဝှက်မှုနည်းပါးမှုကြောင့် လိုင်းနီယာ ချဲ့ခြင်းအတွက် အလွန်ကောင်းမွန်စွာ အလုပ်လုပ်နိုင်ပါသည်။ ၎င်းတို့၏ စီးဆင်းမှုနှင့် ဗို့အားဆက်နွယ်မှုသည် ထပ်ကိန်းဖြစ်သော မျဉ်းကွေးကို လိုက်နာသောကြောင့် အနာလော့ဂ် အချက်ပြမှုများကို ကိုင်တွယ်ရာတွင် အင်ဂျင်နီယာများအနေဖြင့် အလွန်ကောင်းမွန်သော ထိန်းချုပ်မှုကိုရရှိပါသည်။ နည်းပညာအသစ်များ ပေါ်ပေါက်လာသည့်တိုင်အောင် အသံထွက်ပစ္စည်းများနှင့် စီန်ဆာချိတ်ဆက်မှုများတွင် အသုံးပြုနေဆဲဖြစ်သည့် အကြောင်းရင်းမှာ ဤအချက်ကြောင့်ဖြစ်ပါသည်။ ထိရောက်စွာ ပိတ်/ဖွင့်လုပ်ဆောင်မှုများကို အဓိကထားသော MOSFET များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက BJT များသည် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများနှင့်အတူ ပိုမိုကောင်းမွန်သော gain တည်ငြိမ်မှုကို ထိန်းသိမ်းနိုင်ပါသည်။ အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများ အများအပြားရှိသော ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် အချက်ပြမှုအရည်အသွေးကို ထိန်းသိမ်းရန် အရေးကြီးသည့် စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ နေရာများတွင် ဤကွာခြားချက်များသည် အလွန်အရေးပါပါသည်။

စွမ်းဆောင်ရည်နှိုင်းယှဉ်ချက်- ထိရောက်မှု၊ အပူအပြုအမူနှင့် စွမ်းအင်သုံးစွဲမှု

စွမ်းအင်ထိရောက်မှုနှင့် စီးဆင်းမှုဆုံးရှုံးမှုများ- RDS(ON) နှင့် VCE(SAT)

MOSFET များသည် အလွန်နိမ့်ပါးသော ဖွင့်ထားစဉ် ခုခံမှု (RDS(ON)) ရှိသောကြောင့် စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် အသုံးချမှုအများစုကို ထိန်းချုပ်ထားပါသည်။ ခေတ်ပေါ် MOSFET အသစ်များတွင် ယေဘုယျအားဖြင့် 0.001 အုံးမှ 0.1 အုံးကြား တိုင်းတာနိုင်ပါသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့် BJT များသည် ဗို့အား 0.2 ဗို့မှ 1 ဗို့အထိ ပိုမိုမြင့်မားသော ဝင်ရောက်မှုဗို့အား (VCE(SAT)) များကို ပြသလေ့ရှိပါသည်။ 2023 ခုနှစ်တွင် IEEE Power Electronics Journal တွင် ထုတ်ဝေခဲ့သော လေ့လာမှုအရ 50 အမ်ပီယာ ဆာကစ်များတွင် ဖြစ်ပေါ်နိုင်သည့် အခြေအနေများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက စီးဆင်းမှုဆုံးရှုံးမှုများသည် သုံးဆအထိ တိုးတက်နိုင်ပါသည်။ ထို့ကြောင့် DC မှ DC ပြောင်းလဲသည့် ကွန်ဗာတာများနှင့် အားသွင်းရန် မလိုအပ်မီ အသုံးပြုနိုင်သော အချိန်ကို အနည်းငယ်မျှ တိုးတက်စေရန် အရေးပါသည့် ဘက်ထရီဖြင့် အလုပ်လုပ်သော စနစ်များတွင် MOSFET များကို အကောင်းဆုံးအသုံးပြုနိုင်ပါသည်။

မြင့်မားသော ဖရီးကွန်စီနှင့် မြင့်မားသော ပါဝါပတ်ဝန်းကျင်များတွင် အပူစွမ်းဆောင်ရည်

ပါရာမီတာ	MOSFET များ	BJT များ
Thermal Resistance	0.5–2°C/ဝပ်	1.5–5°C/ဝပ်
အများဆုံး ဆက်သွယ်မှုအပူချိန်	150–175°C	125–150°C
100 ဝပ်တွင် ပျက်စီးနှုန်း	0.8%/1k နာရီ	2.1%/1k နာရီ

MOSFET များသည် အပူဖိစီးမှုနည်းပါးစွာဖြင့် အမြင့်မားဆုံး ပြောင်းလဲမှုကို (>100 kHz) ကိုင်တွယ်နိုင်သော်လည်း BJT များသည် 20 kHz အထက်တွင် အနည်းငယ်သော ကူးပြောင်းမှုနှောင့်နှေးမှုများကြောင့် စွမ်းအင်ကျဆင်းမှုကို လိုအပ်ပါသည်။ 2024 ခုနှစ်က ပြုလုပ်ခဲ့သော အပူဓာတ်ပုံရိုက်လေ့လာမှုတစ်ခုအရ 500W ပဲ့ထိုးဝင်ရောက်မှုအောက်တွင် MOSFET များသည် 85°C ကို ထိန်းသိမ်းထားနိုင်သော်လည်း BJT များသည် အတူတူအခြေအနေအောက်တွင် 110°C ကိုကျော်လွန်သွားပါသည်။

ခေတ်မီအသုံးချမှုများတွင် ပြောင်းလဲမှုအမြန်နှုန်းနှင့် စွမ်းအင်ဆုံးရှုံးမှုများ

MOSFET များသည် 50 ns အောက်ရှိသော ပြောင်းလဲမှုအချိန်များကို ရရှိပြီး 1 MHz မော်တာများတွင် 95% အထက် ထိရောက်မှုကို ဖြစ်စေပါသည်။ သို့သော် gate charge လိုအပ်ချက်များ (5–100 nC) သည် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုများကို ဖြစ်စေပါသည် – drive current ပိုများလေလေ ပို၍ ပြောင်းလဲမှုဆုံးရှုံးမှုနည်းပါးလေလေ ဖြစ်သော်လည်း controller ဒီဇိုင်းကို ပိုမိုရှုပ်ထွေးစေပါသည်။ 2024 ခုနှစ်က စွမ်းအင်အီလက်ထရွန်းနစ်လေ့လာမှုတစ်ခုအရ EV traction စနစ်များတွင် BJT-based ဒီဇိုင်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အကောင်းဆုံး MOSFET driver များသည် dynamic loss များကို 25% လျှော့ချပေးနိုင်ကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့ပါသည်။

BJT များသည် အသုံးမကျတော့ပါသလား။ ယနေ့ခေတ်စွမ်းအင်အီလက်ထရွန်းနစ်များတွင် ၎င်း၏အရေးပါမှုကို ဆန်းစစ်ခြင်း

MOSFET များ၏ တိုးတက်မှုများကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားသော်လည်း BJT များသည် နေရာကွက်လပ်အတွင်း တန်ဖိုးရှိနေဆဲဖြစ်သည်-

• တိကျသော β (လျှပ်စီးကြောင်းအမြှောက်) လိုအပ်သည့် လိုင်းနားထိန်းညှိစနစ်များ
• 20W အောက်ရှိ ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော AC/DC အကူးအပြောင်းများ
• ဗို့အားမြင့် အနှလုံးအယ်(နယ်)လော့ဂ် ချဲ့ချဲ့ခြင်း (400–800V)

BJT နှစ်စဉ် တင်ပို့မှုများသည် ယူနစ် ၈.၂ ဘီလျှှုန်း (ECIA 2024) တွင် တည်ငြိမ်စွာရှိနေဆဲဖြစ်ပြီး ယူနစ်လျှင် $၀.၀၃ ဈေးနှုန်းက စွမ်းဆောင်ရည်ထက် ဦးစားပေးမှုပိုရှိသည့် ရှေးဟောင်းစနစ်များနှင့် အထူးပြု အနှလုံးအယ်(နယ်)လော့ဂ် အသုံးချမှုများတွင် ၎င်း၏ ဆက်လက်ပါဝင်မှုကို သက်သေပြနေဆဲဖြစ်သည်

ထရာန်-စစ္စတာ ရွေးချယ်ခြင်း: အသုံးပြုမှုအလိုက် ရွေးချယ်မှု စံသတ်မှတ်ချက်များ

MOSFETs များကို အသုံးပြုရမည့်အချိန်: အမြန်နှုန်းမြင့် ခလုတ်ဖွင့်/ပိတ်ခြင်းနှင့် ပါဝါ ပြောင်းလဲခြင်း

ပါဝါကိုထိရောက်စွာ ပြောင်းလဲရန်အတွက် ၁၀၀ kHz အထက်ကြိမ်နှုန်းများတွင် အမြန်ပြောင်းလဲနိုင်သည့် ကိရိယာများ လိုအပ်သည့်အခါများတွင် MOSFET များသည် အများအားဖြင့် ရွေးချယ်မှုဖြစ်ကြသည်။ ဤကိရိယာများသည် ဗို့အားထိန်းချုပ်မှုပေါ်တွင် အလုပ်လုပ်ကြပြီး အနားယူနေစဉ် စီးဆင်းမှုမရှိခြင်းကြောင့် စွမ်းအင်ကို မကုန်ဆုံးစေပါ။ ဤဂုဏ်သတ္တိသည် ၎င်းတို့ကို ပါဝါပြောင်းလဲမှုစနစ်များနှင့် မော်တာများကို ထိန်းချုပ်ခြင်းကဲ့သို့သော အရာများအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်စေသည်။ ခေတ်မီ MOSFET နည်းပညာသည် သိသိသာသာ ဒီဇိုင်းပြောင်းလဲမှုများကို ယူဆောင်လာပြီး အချို့ကိစ္စများတွင် ၁၀ မီလီအိုမ်များအောက်သို့ ခုခံမှုတန်ဖိုးများကို လျှော့ချပေးနိုင်ပြီး DC မှ DC ပြောင်းလဲမှုအတွက် ၉၅ ရာခိုင်နှုန်းကျော် ထိရောက်မှုကို ရရှိစေသည်။ BJT များကဲ့သို့ စီးဆင်းမှုကို အမြဲလိုအပ်ခြင်းမျိုးမဟုတ်ဘဲ MOSFET များသည် သိသိသာသာ အိုမ်သန်းပေါင်းများစွာဖြင့် တိုင်းတာနိုင်သည့် အမြင့်ဆုံး ဝင်ရိုးခုခံမှုကြောင့် ဒီဇိုင်နာများအတွက် ပိုမိုလွယ်ကူစေသည်။ ဤဂုဏ်သတ္တိသည် ဘက်ထရီဖြင့် အလုပ်လုပ်သည့် IoT ကိရိယာများတွင် စွမ်းအင်ကို ထိန်းသိမ်းခြင်းသည် အရေးပါသည့်အခါမျိုးတွင် အထူးတန်ဖိုးရှိပါသည်။

BJT များကို အသုံးပြုရန်အချိန် - အနာလော့ခ် ပြင်းအားမြှင့်ခြင်းနှင့် ကုန်ကျစရိတ်နှင့် သက်ဆိုင်သော ဒီဇိုင်းများ

တိကျသော လျှပ်စီးကြောင်းထိန်းချုပ်မှု လိုအပ်သည့် တိုက်ရိုက်မြှင့်ခြင်းဆားကစ်များအတွက်ဆိုပါက ဘိုလာဂျင်ရှင် ထရာန်ဇစ္စတာများသည် အင်ဂျင်နီယာအများအတွက် ရွေးချယ်မှုအဖြစ် ယခုတိုင် ရပ်တည်နေဆဲဖြစ်သည်။ အသံမြှင့်စက်များ ဒီဇိုင်းဆွဲခြင်း သို့မဟုတ် ဆင်ဆာများနှင့် ချိတ်ဆက်ခြင်းတို့တွင် MOSFET များထက် ပိုကောင်းသော လျှပ်စီးကြောင်းအမြှောက် (β) ကို ထိန်းချုပ်နိုင်မှုအရ ဤထရာန်ဇစ္စတာများ၏ လုပ်ဆောင်ပုံသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သည်။ ကုန်ကျစရိတ်ကန့်သတ်ချက်များကိုလည်း စဉ်းစားပါ။ တစ်ခုချင်းစီအတွက် ကုန်ကျစရိတ် တစ်ဒေါ်လာ၏ တစ်ဝက်အောက်တွင် ရှိနေပြီး ထုတ်လုပ်မှုအရေအတွက် ၁၀၀၀ မှ ၁၀၀၀၀ ကြားရှိသည့် အသုံးချမှုများအတွက် ပြောပါက BJTs များသည် MOSFET အစားထိုးနိုင်သည့် ကုန်ပစ္စည်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ထုတ်လုပ်သူများအား ၂၀ မှ ၄၀ ရာခိုင်နှုန်းခန့် စုံစုံလင်လင် ခြွေတာပေးနိုင်သည်။ ထို့အပြင် ၅၀ ကိုလိုဟာတ့စ်အောက်တွင် လုပ်ဆောင်နေစဉ်တွင် စွမ်းဆောင်ရည်ကို များစွာ စွန့်လွှတ်စရာမလိုဘဲ ဤကဲ့သို့ လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။ ထို့ကြောင့် ကုန်ကျစရိတ်ထိရောက်မှုနှင့် လက်ခံနိုင်သည့် စွမ်းဆောင်ရည်စံနှုန်းများကို ပေါင်းစပ်ထားသည့် စက်မှုလုပ်ငန်းအချို့တွင် ၎င်းတို့သည် အထူးသဖွယ် ဆွဲဆောင်မှုရှိသည်။

ဒီဇိုင်းဆိုင်ရာ အပြန်အလှန် စီးပွားရေးဆိုင်ရာ ဆုံးဖြတ်ချက်များ- အမြန်နှုန်း၊ ကုန်ကျစရိတ်၊ ရှုပ်ထွေးမှုနှင့် ရရှိနိုင်မှု

ပါရာမီတာ	MOSFET များ	BJT များ
ပိတ်ဖွင့်အမြန်နှုန်း	100 kHz - 10 MHz	1 kHz - 50 kHz
မောင်းနှင်မှု ရှုပ်ထွေးမှု	ရိုးရှင်းသည် (ဗို့အား)	လျှပ်စီးကြောင်းထိန်း
ယူနစ်ကုန်ကျစရိတ်	$0.15-$5	$0.02-$1
အပူဖိအား	နိမ့် (Rds(on) တည်ငြိမ်မှု)	မြင့် (β အရည်အသွေးကျဆင်းမှု)

တိုးတက်မှု ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု- နှံ့နှံ့ပြားပြားနှင့် IoT စနစ်များတွင် MOSFETs ၏ အသုံးပြုမှုတိုးလာခြင်း

MOSFETs များသည် စက်မှုလုပ်ငန်း IoT နိုဒ်များ၏ 78% ကို အားပေးနေပါသည် (2024 Embedded Tech Report)၊ 1W အောက် လုပ်ဆောင်နိုင်မှုနှင့် 3.3V/1.8V လော့ဂစ်နှင့် ကိုက်ညီမှုတို့အတွက် လိုအပ်ချက်များကြောင့် ဖြစ်ပါသည်။ 5G အခြေခံအဆောက်အအုံများသည် လုံးဝ GaN MOSFET ထိပ်ဆုံးအဆင့်များဖြင့်သာ ရယူနိုင်သော 200+ W/in³ ပါဝါသိပ်သည်းမှုကို လိုအပ်လာသည်နှင့်အမျှ ဤရွေ့ရှားမှုသည် ပိုမိုမြန်ဆန်လာပါသည်။

လျှပ်စစ်နည်းပညာစီမံကိန်းများအတွက် လက်တွေ့ရွေးချယ်မှုစစ်ဆေးစာရင်း

1. ကြိမ်နှုန်းလိုအပ်ချက်များ : ≤50 kHz ┐ BJT များကို စဉ်းစားပါ; ≥100 kHz ┐ MOSFET များလိုအပ်ပါသည်
2. အပူချိန်ကန့်သတ်ချက်များ : θJA နှင့် မျှော်မှန်းဆုံးရှုံးမှုများကို အသုံးပြု၍ TJ(max) ကိုတွက်ချက်ပါ
3. ကုန်ကျစရိတ်ပန်းတိုင်များ : ထုတ်လုပ်မှုပမာဏများတွင် BOM ကုန်ကျစရိတ်များကို နှိုင်းယှဉ်ပါ
4. ပုံစံတည်ဆောက်မှု : SMD သို့ မပြောင်းရွှေ့မီ TO-220 ပက်ကေ့ချ်များဖြင့် အတည်ပြုပါ
5. ရရှိနိုင်မှု : ၅၂ ပတ်ကြိုတင်ခန့်မှန်းမှုအတွက် ဖြန့်ဖြူးသူများကို ကိုးကားပါ

မေးလေ့ရှိသောမေးခွန်းများ

MOSFET နှင့် BJT များအကြား အဓိက ကွာခြားချက်များမှာ ဘာများလဲ?

MOSFET များသည် ဗို့အားထိန်းချုပ်သော ကိရိယာများဖြစ်ပြီး အဝင်ဘက် အခုန်အဆီးမြင့်မားသောကြောင့် မြန်နှုန်းမြင့် ပိတ်ဖွင့်ခြင်းနှင့် ပါဝါအသုံးချမှုများတွင် သင့်တော်ပါသည်။ BJT များသည် စီးကူးရှိသော ထိန်းချုပ်မှုကိရိယာများဖြစ်ပြီး တိကျသော စီးကူးမြှင့်တင်မှုဖြင့် အနာလော့ဂျ် ပြင်းအားမြှင့်တင်မှု အသုံးချမှုများတွင် ထူးချွန်ပါသည်။

ပါဝါအသုံးချမှုများတွင် MOSFET များကို ဘာကြောင့် ဦးစားပေးအသုံးပြုကြသနည်း?

MOSFET များတွင် အော်(န်) ခုန်အဆီးနိမ့်ပြီး အပူဆုံးရှုံးမှု အနည်းငယ်ဖြင့် မြင့်မားသော ပိတ်ဖွင့်မှု မြန်နှုန်းများကို ကိုင်တွယ်နိုင်သောကြောင့် BJT များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပါဝါအသုံးချမှုများတွင် ပိုမိုထိရောက်မှုရှိပါသည်။

BJT များသည် MOSFET များထက် အားသာချက်များရှိပါသလား?

BJT များသည် ပိုနည်းသော ပုံမှန်မဟုတ်သော ပုံစံများနှင့် ကြိုတင်ခန့်မှန်းနိုင်သော စီးကူးမြှင့်တင်မှုတို့ဖြင့် တိကျသော အနာလော့ဂျ်ပြင်းအားမြှင့်တင်မှုတွင် အားသာချက်များရှိပြီး အနာလော့ဂျ်စက်မှုပစ္စည်းများနှင့် ကုန်ကျစရိတ်အားဖြင့် စိတ်ဝင်စားဖွယ်ဒီဇိုင်းများတွင် သင့်တော်ပါသည်။

ပိတ်ဖွင့်မှု မြန်နှုန်းအရ MOSFET နှင့် BJT များကို ဘယ်လိုနှိုင်းယှဉ်နိုင်ပါသလဲ?

MOSFET များသည် 100 kHz ကျော်မှ 10 MHz အထိ အလွန်မြန်ဆန်စွာ ပြောင်းလဲနိုင်ပြီး BJT များမှာ တိကျသော အမြန်နှုန်းဖြင့် 1 kHz မှ 50 kHz အတွင်းတွင်သာ ပြောင်းလဲနိုင်သည်။

ခေတ်မီလျှပ်စစ်ပစ္စည်းများတွင် BJT များသည် အသုံးမဝင်တော့ပါသလား။

MOSFET များကို ပိုမိုအသုံးများသော်လည်း BJT များသည် လိုင်းနီယာ စည်းမျဉ်းချက်စက်များနှင့် အမြင့်ဆုံးဗို့အား အနာလော့ဂျစ်ချဲ့ခြင်းလိုအပ်သော ကုန်ကျစရိတ်သတ်မှတ်ထားသည့် ဒီဇိုင်းများကဲ့သို့ သီးခြားအသုံးချမှုများတွင် တန်ဖိုးရှိနေဆဲဖြစ်သည်။