MOSFET

MOSFET’ler ve Anahtarlama Teknikleri: Derinlemesine İnceleme
Elektronik dünyasının temel yapı taşlarından biri olan MOSFET’ler, hem düşük güçlü devrelerde hem de yüksek güçlü uygulamalarda anahtarlama ve amplifikasyon için vazgeçilmez bileşenlerdir. Bu videoda, MOSFET’lerin nasıl çalıştığını, HIGH Side ve LOW Side anahtarlama yöntemlerini, NPN ve PNP transistörlerin rolünü, gate driver kullanımını ve anahtarlama dinamiklerini detaylıca inceleyeceğiz. Ayrıca, LTspice ve Falstad simülasyonlarıyla bu bilgileri gerçek zamanlı olarak uygulamalı bir şekilde göreceğiz.

MOSFET Çalışma Prensibi ve Tipleri
MOSFET (Metal-Oksit Yarı İletken Alan Etkili Transistör), gate terminaline uygulanan voltaj ile iletkenlik kazanan bir bileşendir.

N-Kanal MOSFET: Elektron hareketi ile çalışır, daha düşük Rds(on) değerlerine sahiptir ve genellikle HIGH Side uygulamalarda kullanılır.
P-Kanal MOSFET: Delik hareketi ile çalışır, genellikle LOW Side anahtarlamada tercih edilir ancak daha yüksek dirençle çalışır.
MOSFET’in temel işlevi, Gate, Drain ve Source uçları arasındaki gerilim farkını kontrol ederek devredeki akımı yönetmektir. Ancak MOSFET’lerin doğru ve etkili çalışabilmesi için gate terminaline uygun sürücü devrelerinin bağlanması gereklidir.

HIGH Side ve LOW Side Anahtarlama
MOSFET anahtarlamada iki temel yapılandırma vardır:

HIGH Side: MOSFET, yük ile güç kaynağı arasında yer alır. N-Kanal MOSFET kullanıldığında, gate terminalini source’a göre pozitif voltajda tutmak için ek bir sürücüye ihtiyaç duyulur. HIGH Side anahtarlama, genellikle motor sürücüler ve inverter devrelerde yaygındır.
LOW Side: MOSFET, yük ile toprak arasında konumlanır. N-Kanal MOSFET ile kullanıldığında daha kolay sürülür, çünkü gate terminali doğrudan bir mikrodenetleyici ile kontrol edilebilir.
NPN ve PNP Transistörlerin Rolü
NPN ve PNP transistörler, MOSFET’lerin sürülmesinde ya da daha karmaşık devrelerde yardımcı elemanlar olarak kullanılabilir. Özellikle NPN transistörler, bir HIGH Side uygulamada MOSFET’in gate’ini doğru voltaja çıkarmak için yaygın olarak tercih edilir.

Gate Driver Kullanımı
MOSFET’in hızlı anahtarlama yapabilmesi için gate terminaline doğru voltaj ve akımın sağlanması kritik öneme sahiptir. Mikrodenetleyiciler genellikle yeterli akım sağlayamaz; bu yüzden bir gate driver IC kullanılır. Gate driver’lar, MOSFET’in açılma ve kapanma hızını artırır, böylece daha az güç kaybı ve daha iyi verimlilik sağlar.

Simülasyon: LTspice ve Falstad Uygulamaları
Teorik bilgiyi pekiştirmek için LTspice ve Falstad kullanarak gerçek zamanlı simülasyonlar gerçekleştireceğiz.

LTspice ile HIGH Side Simülasyonu:
Bir N-Kanal MOSFET’i HIGH Side konumda sürmek için gerekli devreyi kuruyoruz.
Gate driver devresinin nasıl çalıştığını ve yük üzerindeki voltaj-akım değişimlerini inceleyeceğiz.
Falstad ile LOW Side Simülasyonu:
Bir N-Kanal MOSFET’in mikrodenetleyici ile doğrudan kontrol edildiği bir LOW Side devre kuruyoruz.
PWM sinyalleri ile LED parlaklığını kontrol ederek MOSFET’in anahtarlama kapasitesini göstereceğiz.
Uygulamalı Anahtarlama Dinamikleri
Videonun sonunda, MOSFET’in açılma ve kapanma hızlarının devre verimliliğine etkisini tartışacağız. Ayrıca, bir oscilloscope ile gate voltajı ve drain-source voltaj dalga formlarını inceleyeceğiz.

Sonuç
Bu video ile MOSFET’lerin temellerinden başlayarak, HIGH Side ve LOW Side anahtarlama, NPN/PNP transistörlerin destekleyici rolleri, gate driver devrelerinin avantajları ve gerçek zamanlı simülasyonlarla MOSFET uygulamalarını kapsamlı bir şekilde öğrenmiş olacaksınız. Eğer bu konular ilginizi çektiyse, beğenmeyi ve yorum yapmayı unutmayın!

E-Ticaret Mağazamız:
https://shop.fixaj.com/

Kaynak Dosyaları:
https://github.com/fixajteknik/YouTub...

Simülasyon yaptigum falstad uygulamasi:
https://www.falstad.com/circuit/circu...