MOSFET সহ মোটর গতি নিয়ন্ত্রণ

এর অনেকগুলি অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে MOSFET ইন্ডাস্ট্রিয়াল সেক্টর থেকে গৃহস্থালীর যন্ত্রপাতি যেমন মোটর স্পিড কন্ট্রোল, লাইট ডিমিং, ইলেকট্রনিক ডিভাইসের মধ্যে ইলেকট্রনিক সিগন্যাল এম্প্লিফাইং ও সুইচিং, ইনভার্টার, হাই-ফ্রিকোয়েন্সি এমপ্লিফায়ার এবং আরও অনেক কিছু। সাধারণত, এগুলি বিভিন্ন ইলেকট্রনিক প্রকল্পের প্রয়োজনীয়তা মেলে বিভিন্ন আকারে পাওয়া যায়। যখনই আমাদের একটি ছোট সংকেত দিয়ে বড় ভোল্টেজ এবং স্রোত নিয়ন্ত্রণ করতে হয় তখন MOSFET ব্যবহার করা হয়। এই নিবন্ধটি MOSFET অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে একটি সম্পর্কে সংক্ষিপ্ত তথ্য প্রদান করে যেমন একটি কীভাবে ডিজাইন করতে হয় MOSFET এর সাথে মোটর গতি নিয়ন্ত্রণ .

MOSFET সহ মোটর গতি নিয়ন্ত্রণ

আধুনিক সমাজে, বৈদ্যুতিক মোটরগুলির গতি নিয়ন্ত্রণ সর্বত্র রয়েছে কারণ এটি বিভিন্ন মেশিনের জন্য তাৎপর্যপূর্ণ। প্রয়োজনীয় ফাংশন এবং বৈদ্যুতিক মোটরের কর্মক্ষমতা বিস্তৃত। যখন আমরা মোটরের গতি নিয়ন্ত্রণ অংশে ফোকাস করি, তখন স্টেপার এবং সার্ভো মোটরগুলির গতি নিয়ন্ত্রণ একটি পালস ট্রেন দ্বারা করা যেতে পারে যেখানে ব্রাশবিহীন ডিসি এবং ইন্ডাকশন মোটর গতি নিয়ন্ত্রণ ডিসি ভোল্টেজ বা একটি বহিরাগত প্রতিরোধকের মাধ্যমে করা যেতে পারে। বর্তমানে অনেক শিল্পে, বৈদ্যুতিক মোটরগুলি একটি অপরিহার্য শক্তির উত্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়। কিন্তু, মোটর গতি নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজনীয় কারণ এটি সরাসরি মেশিনের অপারেশন, গুণমান এবং কাজের ফলাফলকে প্রভাবিত করে।

এর মূল উদ্দেশ্য হল একটি সার্কিট ডিজাইন করা একটি ডিসি মোটর গতি নিয়ন্ত্রণ একটি MOSFET সঙ্গে। একটি MOSFET হল এক ধরণের ট্রানজিস্টর, যা সার্কিটের মধ্যে ভোল্টেজগুলিকে প্রসারিত করতে বা পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়। এই সার্কিটে ব্যবহৃত MOSFET-এর ধরন হল এনহ্যান্সমেন্ট মোড MOSFET যেটি শুধুমাত্র এনহ্যান্সমেন্ট মোডে কাজ করে এর মানে এই ট্রানজিস্টরটি বন্ধ হয়ে যাবে যখনই গেট টার্মিনালে কোনো ভোল্টেজ দেওয়া হবে না এবং যখনই একটি ভোল্টেজ দেওয়া হবে তখন এটি চালু হবে। তাই একটি ডিসি মোটর নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি সুইচের মতো ব্যবহার করার জন্য ট্রানজিস্টরকে আদর্শ করে তোলে।

ডিসি মোটর বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন যেমন রোবট, যন্ত্রপাতি, খেলনা ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়। তাই অনেক ডিসি মোটর অ্যাপ্লিকেশনে, মোটরের গতি ও দিক নিয়ন্ত্রণ অপরিহার্য। এখানে আমরা ব্যাখ্যা করতে যাচ্ছি কিভাবে একটি MOSFET দিয়ে একটি সাধারণ ডিসি মোটর কন্ট্রোলার ডিজাইন করতে হয়।

প্রয়োজনীয় উপাদান:

এই ডিসি মোটর কন্ট্রোলার তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে একটি 12V ব্যাটারি, 100K potentiometer , IRF540N E-MOSFET, একটি DC মোটর, এবং একটি সুইচ।

সংযোগ:

এই ডিসি মোটরের সংযোগের সাথে গতি নিয়ন্ত্রণ করে IRF540N EMOSFET অনুসরণ করুন

IRF540 E-MOSFET গেট টার্মিনালটি potentiometer এর সাথে সংযুক্ত থাকে, সোর্স টার্মিনালটি মোটরের পজিটিভ তারের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং MOSFET এর ড্রেন টার্মিনালটি একটি সুইচের মাধ্যমে ব্যাটারির পজিটিভ টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত থাকে।

মোটর নেগেটিভ তারটি ব্যাটারির নেতিবাচক টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত।

potentiometer আউটপুট টার্মিনাল MOSFET এর গেট টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত, GND মোটরের একটি নেতিবাচক তারের মাধ্যমে ব্যাটারির নেতিবাচক টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত থাকে এবং VCC পিন MOSFET এর ড্রেন টার্মিনালের মাধ্যমে ব্যাটারির পজিটিভ টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত থাকে। এবং সুইচ

কাজ করছে

একবার সুইচ 'S' বন্ধ হয়ে গেলে MOSFET গেট টার্মিনালে ভোল্টেজ সরবরাহ ড্রেন (D) টার্মিনাল থেকে উৎসে (S) কারেন্ট সরবরাহের কারণ হয়। এর পরে পুরো ডিসি মোটর জুড়ে কারেন্ট প্রবাহিত হতে শুরু করে এবং মোটরটি ঘুরতে শুরু করে। ডিসি মোটরে সরবরাহকৃত কারেন্টের যোগফল কেবলমাত্র পটেনটিওমিটার সামঞ্জস্য করে নিয়ন্ত্রিত করা যেতে পারে, এর পরে এটি MOSFET এর গেট টার্মিনালে প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ পরিবর্তন করে। তাই আমরা MOSFET-এর গেট টার্মিনালে ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করে ডিসি মোটরের গতি নিয়ন্ত্রণ করতে পারি। DC মোটরের গতি বাড়ানোর জন্য, আমাদের MOSFET এর গেট টার্মিনালে প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ বাড়াতে হবে।

এখানে, IRF540N MOSFET-ভিত্তিক DC মোটর কন্ট্রোলার সার্কিটটির গতি নিয়ন্ত্রণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল মোটরটি . একটি MOSFET এবং একটি potentiometer ব্যবহার করে এই সার্কিটটি ডিজাইন করা খুবই সহজ। আমরা MOSFET এর গেট টার্মিনালে প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করে মোটরের গতি নিয়ন্ত্রণ করতে পারি।

মোটর গতি নিয়ন্ত্রণের জন্য MOSFET-এর সুবিধা:

মোটর স্পিড কন্ট্রোল সার্কিটে ট্রানজিস্টর একটি মৌলিক ভূমিকা পালন করে এবং MOSFETs (মেটাল-অক্সাইড-সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর) প্রায়শই অন্যান্য ধরনের ট্রানজিস্টর যেমন BJTs (বাইপোলার জংশন ট্রানজিস্টর) এবং IGBTs (অনেক কারণে ইনসুলেটেড গেট বাইপোলার ট্রানজিস্টর) এর চেয়ে বেশি পছন্দ করে। . এই নিবন্ধে, আমরা অন্যান্য ট্রানজিস্টরের উপর মোটর গতি নিয়ন্ত্রণের জন্য MOSFET ব্যবহার করার সুবিধা এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলি অন্বেষণ করব।

• উচ্চ দক্ষতা :
  • MOSFETs খুব কম অন-রেজিস্ট্যান্স (RDS(on)) প্রদর্শন করে, যা মোটর কন্ট্রোল সার্কিটে ন্যূনতম শক্তি অপচয় এবং উচ্চ দক্ষতার দিকে পরিচালিত করে।
  • এই উচ্চ দক্ষতার অর্থ হল কম তাপ উৎপন্ন হয়, বিস্তৃত কুলিং সিস্টেমের প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করে, উচ্চ-শক্তি প্রয়োগের জন্য MOSFET-কে উপযুক্ত করে তোলে।
• দ্রুত স্যুইচিং গতি :
  • MOSFET-এর খুব দ্রুত সুইচিং গতি থাকে, সাধারণত ন্যানোসেকেন্ড পরিসরে।
  • এই দ্রুত প্রতিক্রিয়াটি মোটরের গতি এবং দিকনির্দেশের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দেয়, যাতে দ্রুত পরিবর্তনের প্রয়োজন হয় এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
• নিম্ন গেট ড্রাইভ শক্তি :
  • MOSFET-এর ন্যূনতম গেট ড্রাইভ পাওয়ার প্রয়োজন তাদের চালু এবং বন্ধ অবস্থার মধ্যে স্যুইচ করার জন্য।
  • এই বৈশিষ্ট্যটি ট্রানজিস্টর নিয়ন্ত্রণ করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তিকে হ্রাস করে, যার ফলে শক্তি-দক্ষ মোটর নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা তৈরি হয়।
• কোন গেট বর্তমান প্রয়োজন :
  • BJT-এর বিপরীতে, MOSFET-কে তাদের অন-স্টেটে থাকার জন্য একটানা গেট কারেন্টের প্রয়োজন হয় না, যা কন্ট্রোল সার্কিটের পাওয়ার খরচ কমিয়ে দেয়।
  • এটি ব্যাটারি চালিত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বিশেষভাবে সুবিধাজনক যেখানে শক্তি দক্ষতা গুরুত্বপূর্ণ।
• তাপমাত্রা সহনশীলতা :
  • MOSFET গুলি বিস্তৃত তাপমাত্রার পরিসরে কাজ করতে পারে, তাদের চরম ঠান্ডা এবং গরম উভয় পরিবেশের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
  • স্বয়ংচালিত সিস্টেম এবং শিল্প যন্ত্রপাতির মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এই বৈশিষ্ট্যটি মূল্যবান।
• EMI কমেছে :
  • MOSFETs BJTs এবং IGBT-এর তুলনায় কম ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফারেন্স (EMI) তৈরি করে।
  • এটি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ যেখানে ইএমআই কাছাকাছি ইলেকট্রনিক ডিভাইস বা সিস্টেমে হস্তক্ষেপ করতে পারে।

MOSFET-এর সাথে মোটর গতি নিয়ন্ত্রণের অ্যাপ্লিকেশন:

• বৈদ্যুতিক যান (EVs) এবং হাইব্রিড যানবাহন :
  • MOSFET গুলি সাধারণত বৈদ্যুতিক এবং হাইব্রিড যানবাহনের মোটর নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় ব্যবহৃত হয়।
  • তারা বৈদ্যুতিক মোটরগুলির উপর দক্ষ এবং সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ অফার করে, যা উন্নত গাড়ির কর্মক্ষমতা এবং পরিসরে অবদান রাখে।
• শিল্প স্বয়ংক্রিয়তা :
  • শিল্পগুলিতে, MOSFET-ভিত্তিক মোটর গতি নিয়ন্ত্রণ পরিবাহক বেল্ট, রোবোটিক অস্ত্র এবং অন্যান্য স্বয়ংক্রিয় সিস্টেমের জন্য নিযুক্ত করা হয়।
  • MOSFET-এর দ্রুত স্যুইচিং গতি উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলিতে সুনির্দিষ্ট এবং প্রতিক্রিয়াশীল নিয়ন্ত্রণ নিশ্চিত করে।
• হোম অ্যাপ্লায়েন্সেস :
  • MOSFETগুলি মোটর গতি নিয়ন্ত্রণের জন্য ওয়াশিং মেশিন, এয়ার কন্ডিশনার এবং ফ্যানের মতো গৃহস্থালীর যন্ত্রপাতিগুলিতে পাওয়া যায়।
  • তাদের দক্ষতা এবং কম তাপ উৎপাদন তাদের শক্তি-দক্ষ যন্ত্রপাতির জন্য আদর্শ করে তোলে।
• এইচভিএসি সিস্টেম :
  • হিটিং, ভেন্টিলেশন এবং এয়ার কন্ডিশনার (HVAC) সিস্টেমগুলি MOSFET ব্যবহার করে ফ্যান এবং কম্প্রেসারে মোটরের গতি নিয়ন্ত্রণ করার জন্য।
  • এটি শক্তি সঞ্চয় এবং সঠিক তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণে অবদান রাখে।
• ড্রোন প্রপালশন :
  • স্থিতিশীলতা এবং চালচলন বজায় রাখার জন্য ড্রোনগুলির দক্ষ মোটর গতি নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।
  • কম ওজন এবং উচ্চ দক্ষতার কারণে ড্রোন মোটর কন্ট্রোল সার্কিটে MOSFETগুলিকে পছন্দ করা হয়।
• কম্পিউটার কুলিং সিস্টেম :
  • MOSFETs কম্পিউটার কুলিং ফ্যানে ব্যবহার করা হয় তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে ফ্যানের গতি সামঞ্জস্য করতে, সর্বনিম্ন শব্দের সাথে সর্বোত্তম কুলিং কার্যক্ষমতা নিশ্চিত করে।
• বৈদ্যুতিক ট্রেন এবং লোকোমোটিভ :
  • MOSFETগুলি গতি এবং দিকনির্দেশকে দক্ষতার সাথে নিয়ন্ত্রণ করতে বৈদ্যুতিক ট্রেন এবং লোকোমোটিভগুলির মোটর নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় নিযুক্ত করা হয়।
• পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সিস্টেম :
  • বায়ু টারবাইন এবং সৌর ট্র্যাকিং সিস্টেম MOSFETs ব্যবহার করে মোটরগুলির গতি নিয়ন্ত্রণ করতে, শক্তি উৎপাদনকে অনুকূল করে।

সংক্ষেপে, MOSFETs উচ্চ দক্ষতা, দ্রুত স্যুইচিং গতি, কম গেট ড্রাইভ পাওয়ার প্রয়োজনীয়তা এবং হ্রাস EMI সহ মোটর গতি নিয়ন্ত্রণের জন্য অনেক সুবিধা প্রদান করে। এই সুবিধাগুলি বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং শিল্প অটোমেশন থেকে শুরু করে গৃহস্থালী যন্ত্রপাতি এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি সিস্টেমে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে তাদের পছন্দের পছন্দ করে তোলে৷ MOSFET-এর বহুমুখীতা এবং নির্ভরযোগ্যতা তাদের আধুনিক মোটর নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তির মূল ভিত্তি করে তোলে।