ما هي الأساليب الثلاثة لتشغيل MOSFET؟

عندما يتعلق الأمر بالإلكترونيات الحديثة ، يلعب MOSFET دورًا حيويًا في كل شيء من الهواتف المحمولة إلى السيارات الكهربائية. MOSFET (الترانزستور الميداني للترانزستور الآثار المعدنية أكسيد الأكسدة) هو العمود الفقري لتبديل الطاقة والتضخيم في الدوائر الإلكترونية. سواء كنت تقوم بتصميم العاكس الشمسي ، أو بناء نظام لإدارة بطارية الليثيوم ، أو العمل على شاحن مركبة كهربائية ، وفهم كيفية عمل MOSFET - وبشكل أكثر تحديداً ، تكون أوضاع التشغيل الثلاثة - ضرورية.

في هذه المقالة ، سنقوم بتفكيك الأوضاع الثلاثة الأولية لتشغيل MOSFET ، واستكشاف هيكله وأنواعه وتطبيقاته ، ونحلل كيفية عمل هذا الجهاز متعدد الاستخدامات في السيناريوهات الواقعية. سنستكشف أيضًا أحدث التقنيات ، بما في ذلك MOSFETs SGT و MOSFETs MOSFETs ، وكيف تبتكر شركات مثل Jiangsu Donghai Semiconductor في هذا المجال.

فهم أساسيات mosfet

MOSFET هو جهاز أشباه الموصلات يستخدم لتبديل وتضخيم الإشارات الإلكترونية. يتم استخدامه على نطاق واسع بسبب كفاءته العالية وسرعة التبديل السريع وصغر حجمه. يحتوي الجهاز على ثلاث أطراف - gate ، والصرف ، والمصدر - ويعمل على أساس الجهد المطبقة على محطة البوابة.

قبل الغوص في أوضاع التشغيل الثلاثة ، من المهم أن نفهم أن MOSFETs تأتي في أنواع مختلفة ، مثل:

• N-channel و p-channel mosfets

• وضع الاستنزاف ووضع التحسين MOSFETs

• MOSFETs Power ، بما في ذلك SGT MOSFETS (خندق البوابة المحمي)

يمكنك استكشاف أنواع منتجات مختلفة من MOSFETS في موقع Jiangsu Donghai Semiconductor الرسمي:

الأساليب الثلاثة لتشغيل MOSFET

تعمل كل MOSFET في ثلاث أوضاع أولية اعتمادًا على الجهد المطبقة بين المحطات المطلوبة: القطع ، الرموز الثلاثية (الخطية) ، والتشبع (نشط). يعد فهم هذه الأوضاع أمرًا ضروريًا لتصميم الدوائر الفعالة.

دعنا نستكشف كل وضع بعبارات بسيطة:

1. وضع القطع

في هذا الوضع ، يكون الجهد إلى البوابة إلى المصدر (VGS) أقل من جهد العتبة (VTH). يبقى MOSFET خارج ، يتصرف مثل مفتاح مفتوح. لا يوجد تيار يتدفق من الصرف إلى المصدر. يستخدم هذا الوضع على نطاق واسع في الدوائر المنطقية الرقمية حيث تكون حالة تشغيل/إيقاف واضحة.

2. وضع Triode (الوضع الخطي)

عندما يكون جهد البوابة أعلى من العتبة ، وجهد التصريف أقل من جهد البوابة ناقص العتبة ، يعمل MOSFET مثل المقاوم المتغير. يتم استخدام هذا الوضع في التطبيقات التناظرية حيث تكون هناك حاجة إلى التحكم الدقيق للجهد ، مثل محركات الأقراص الحركية أو مكبرات الصوت.

3. وضع التشبع (الوضع النشط)

هنا ، MOSFET على تماما. VGS أكبر من VTH ، و VDS أعلى من VGS - VTH. يصبح تيار الصرف مستقرًا ومستقرًا عن VDs. هذا هو الوضع الأكثر شيوعًا لتبديل التطبيقات مثل محولات DC-DC والمحولات ومستلزمات الطاقة.

أنواع MOSFET والعمل والهيكل والتطبيقات

أنواع mosfets

هناك عدة أنواع من MOSFETs ، كل منها مصمم لتطبيقات محددة:

• وضع التحسين MOSFET: النوع الأكثر شيوعا ، عادة ما يكون عند VGS = 0.

• وضع الاستنزاف MOSFET: عادةً ، ويحتاج إلى جهد بوابة عكسي لإيقاف تشغيله.

• SGT MOSFET: جيل أحدث من MOSFET باستخدام بنية خندق لتحسين أداء في تطبيقات الجهد المنخفض.

الهيكل والعمل

يتكون MOSFET من جسم أشباه الموصلات (عادةً السيليكون) ، وطبقة عازلة (عادة ما تكون ثاني أكسيد السيليكون) ، وبوابة موصلة. عندما يتم تطبيق الجهد على البوابة ، فإنه يتحكم في التيار المتدفق بين الصرف والمصدر.

على سبيل المثال ، أ يستخدم SGT MOSFET (خندق البوابة المحمي MOSFET) بنية خندق لتقليل مقاومة البوابة ، مما يجعلها مثالية للتبديل عالي الكفاءة في إلكترونيات الطاقة.

Donghai Semiconductor متخصص في تقنيات MOSFET المتقدمة بما في ذلك SGT MOSFETs ، المتاحة هنا:

تطبيقات العالم الحقيقي من MOSFETs

MOSFETs موجودة في كل مكان اليوم ، حيث تعمل على تشغيل أجهزة في العديد من القطاعات:

• العاكسات المستخدمة في أنظمة الطاقة الشمسية

• تحكم محرك EV وإدارة البطارية

• مستلزمات الطاقة عالية التردد

• إلكترونيات المستهلك مثل أجهزة التلفزيون ومكيفات الهواء والمنظفات الفراغية

• الأدوات الصناعية مثل آلات اللحام وأنظمة UPS

يتم اعتماد منتجات MOSFET من Donghai على نطاق واسع في هذه القطاعات ، وتستفيد من معايير الإنتاج العالية والتصاميم المبتكرة.

لماذا يقوم Sgt Mosfets بتغيير اللعبة

SGT MOSFETs هي طفرة في تقنية أشباه الموصلات. بفضل هيكل الخندق والبوابة المحمية ، يقدمون:

• أقل على مقاومة (RDS (ON))

• كفاءة أعلى في التبديل

• أداء حراري أفضل

• شحنة بوابة مخفضة (QG)

تجعل هذه المزايا SGT MOSFETs خيارًا أفضل لتطبيقات العاكس والسيارات الكهربائية وأنظمة بطارية الليثيوم-ثلاثة من أسرع الأسواق نمواً في الإلكترونيات.

مقارنة البيانات: SGT مقابل Trenchmos vs Planar MOSFETs

الاتجاهات في تطوير MOSFET

مع انتقال العالم نحو الكهربة والطاقة المتجددة ، يكون الطلب على حلول MOSFET الفعالة أكثر صعودًا. تتضمن الاتجاهات الرئيسية:

• نمو EV وأنظمة تخزين الطاقة التي تحتاج إلى وضع عالي الكفاءة MOSFETs

• ارتفاع في اعتماد MOSFET الرقيب في تطبيقات مضغوطة وعالية الأداء

• زيادة الطلب على MOSFETs منخفضة الخسارة في أنظمة العاكس

• تحول الصناعة نحو أشباه الموصلات على نطاق واسع مثل SIC ، والتي تكمل MOSFETs القياسية

يواكب Donghai Semiconductor مع هذه الاتجاهات من خلال تقديم منتجات MOSFET المتقدمة مع موثوقية عالية وقابلية للتوسع. تدعم طاقتها الإنتاجية البالغة 500 مليون جهاز سنويًا الطلب العالمي ، خاصةً بالنسبة للصناعات ذات النمو العالي مثل New Energy و 5G و Smart Opeicles.

دمج MOSFETs في تطبيقات العاكس

تقوم دوائر العاكس بتحويل العاصمة إلى التيار المتردد وهي في قلب أنظمة الطاقة الشمسية ومحركات EV وأنظمة UPS. يعتمد اختيار MOSFET المناسب لتطبيقات العاكس على:

• الجهد والمتطلبات الحالية

• تبديل التردد

• الإدارة الحرارية

• أهداف الكفاءة

تم تحسين تشكيلة MOSFET من Donghai لاستخدام العاكس ، مع ميزات مثل RDS المنخفضة (ON) ، والاستقرار الحراري المحسن ، والتعبئة القوية (TO-220 ، TO-247 ، إلخ).

على سبيل المثال ، تعد MOSFETs المعبأة TO-247 مثالية لدوائر العاكس عالية الطاقة بسبب مساحة سطحها الكبيرة لتبديد الحرارة.

لماذا هو أشباه الموصلات Donghai هو مورد موثوقي موثوق

Jiangsu Donghai Semiconductor Co. ، Ltd. هي الشركة الصينية الرائدة مع:

• أكثر من 20 عامًا من الخبرة في مجال البحث والتطوير

• خبرة قوية في تقنيات الرقيب MOSFET و IGBT و SIC

• 15000 منطقة إنتاج و 500 مليون وحدة سنوية

• المختبرات المتقدمة لاختبار الموثوقية والتطبيق وتحليل الفشل

• الاعتراف كمؤسسة وطنية عالية التقنية

تستخدم منتجاتها على نطاق واسع في:

• تحكم EV وشواحن على متن الطائرة

• المحولات الشمسية والليثيوم BMS

• محركات الأقراص الصناعية وأنظمة الأتمتة

• أجهزة المستهلك والبنية التحتية 5G

الأسئلة الشائعة

A1: ما هي أوضاع تشغيل MOSFET الثلاثة؟
Q1: الأوضاع الرئيسية الثلاثة هي القطع (MOSFET خارج) ، و triode (يعمل MOSFET مثل المقاوم) ، والتشبع (MOSFET هو تماما للتبديل).

A2: ما هو الفرق بين وضع التحسين ووضع النضوب MOSFETs؟
Q2: وضع MOSFETs وضع التحسين عادةً ويتطلب تشغيل الجهد الإيجابي للبوابة. عادةً ما تكون MOSFETs وضع الاستنزاف على الجهد السلبي للبوابة.

A3: ما هو الأفضل لتطبيقات العاكس؟
Q3: تعتبر MOSFETs الرقيبة مثالية بسبب انخفاض المقاومة ، والتبديل السريع ، وكفاءة أفضل في البيئات عالية الطاقة.

A4: ما الذي يجعل Mosfets Donghai مختلفة عن الآخرين؟
Q4: يوفر Donghai مواطنات عالية الموثوقية وعالية الكفاءة مع تغليف متقدم وتكنولوجيا خندق متطورة ، مناسبة ل EVs ، العاكسات الشمسية ، والضوابط الصناعية.

A5: هل يمكنني استخدام Donghai Mosfets في الإلكترونيات الاستهلاكية؟
س 5: نعم ، تستخدم MOSFETs على نطاق واسع في أجهزة التلفزيون ومكيفات الهواء وأدوات الطاقة وأجهزة المنازل الذكية.

يعد فهم الأنماط الثلاثة لتشغيل MOSFET أساسيًا للمهندسين والمصممين الذين يعملون على كل شيء من الدوائر الأساسية إلى أنظمة الطاقة المتقدمة. سواء كنت تتعامل مع MOSFETs وضع التحسين ، أو استكشاف فوائد SGT MOSFETs ، أو اختيار الأجهزة لتطبيقات العاكس ، فإن اختيار المكون الصحيح هو المفتاح.

يوفر Jiangsu Donghai Semiconductor مجموعة كاملة من حلول MOSFET لتلبية الاحتياجات المتزايدة للإلكترونيات الذكية والطاقة النظيفة وتحويل الطاقة الفعالة. من خلال فريق R&D قوي ، وتصنيع متقدم ، وسجل حافل ، يعد Donghai شريكك في الحصول على أجهزة أشباه الموصلات الموثوقة وعالية الأداء.