سه حالت عملکرد یک MOSFET چیست؟

وقتی صحبت از الکترونیک مدرن است ، MOSFET نقش مهمی در همه چیز از تلفن های همراه گرفته تا وسایل نقلیه برقی دارد. یک MOSFET (ترانزیستور-اثر میدانی فلزی-اکسید-هادی میدان) ستون فقرات سوئیچینگ و تقویت برق در مدارهای الکترونیکی است. این که آیا شما در حال طراحی اینورتر خورشیدی هستید ، ساخت یک سیستم مدیریت باتری لیتیوم یا کار بر روی یک شارژر وسیله نقلیه الکتریکی ، درک می کنید که چگونه یک MOSFET کار می کند و به طور خاص ، سه حالت عملکرد - ضروری است.

در این مقاله ، ما سه حالت اصلی عملکرد MOSFET را تجزیه خواهیم کرد ، ساختار ، انواع و برنامه های آن را کشف می کنیم و تجزیه و تحلیل می کنیم که چگونه این دستگاه همه کاره در سناریوهای دنیای واقعی عملکرد می کند. ما همچنین آخرین فن آوری ها ، از جمله MOSFETS SGT و حالت تقویت MOSFET را بررسی خواهیم کرد ، و اینکه چگونه شرکت هایی مانند نیمه هادی Jiangsu Donghai در این زمینه نوآوری می کنند.

درک اصول اولیه یک MOSFET

MOSFET یک دستگاه نیمه هادی است که برای تغییر و تقویت سیگنال های الکترونیکی استفاده می شود. این امر به دلیل راندمان بالا ، سرعت سوئیچینگ سریع و اندازه کوچک مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه دارای سه پایانه است - گیت ، تخلیه و منبع - و بر اساس ولتاژ اعمال شده در ترمینال دروازه کار می کند.

قبل از غواصی به سه حالت کار ، مهم است که درک کنیم که MOSFET ها در انواع مختلفی مانند:

• MOSFET های N- کانال و P کانال

• حالت تخلیه و حالت تقویت MOSFETS

• MOSFETS POWER ، از جمله Sgt MOSFETS (سنگر دروازه محافظ)

شما می توانید انواع مختلف محصول MOSFET را در سایت رسمی نیمه هادی Jiangsu Donghai کشف کنید:

سه حالت عملکرد یک MOSFET

هر MOSFET بسته به ولتاژ اعمال شده بین پایانه های آن ، در سه حالت اصلی عمل می کند: برش ، سه گانه (خطی) و اشباع (فعال). درک این حالت ها برای طراحی مدارهای کارآمد بسیار مهم است.

بیایید هر حالت را به صورت ساده کاوش کنیم:

1. حالت برش

در این حالت ، ولتاژ دروازه به منبع (VGS) کمتر از ولتاژ آستانه (VTH) است. MOSFET خاموش است و مانند سوئیچ باز عمل می کند. هیچ جریان از تخلیه به منبع وجود ندارد. این حالت به طور گسترده ای در مدارهای منطق دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرد که در آن حالت روشن/روشن لازم است.

2. حالت سه گانه (حالت خطی)

هنگامی که ولتاژ دروازه از آستانه بالاتر است و ولتاژ تخلیه پایین تر از ولتاژ دروازه منهای آستانه است ، MOSFET مانند یک مقاومت متغیر عمل می کند. این حالت در برنامه های آنالوگ استفاده می شود که در آن کنترل ولتاژ دقیق مانند درایوهای حرکتی یا تقویت کننده مورد نیاز است.

3. حالت اشباع (حالت فعال)

در اینجا ، MOSFET کاملاً روشن است. VGS بیشتر از VTH است و VDS بالاتر از VGS - VTH است. جریان تخلیه پایدار و مستقل از VDS است. این رایج ترین حالت برای تعویض برنامه ها مانند مبدل های DC-DC ، اینورترها و منبع تغذیه است.

انواع MOSFET ، کار ، ساختار و برنامه ها

انواع MOSFETS

انواع مختلفی از MOSFET ها وجود دارد که هر یک برای برنامه های خاص طراحی شده اند:

• حالت تقویت MOSFET: رایج ترین نوع ، معمولاً هنگام VGS = 0 خاموش است.

• حالت تخریب MOSFET: به طور معمول روشن است و برای خاموش کردن ولتاژ دروازه معکوس نیاز دارد.

• SGT MOSFET: نسل جدیدتر MOSFET با استفاده از ساختار سنگر برای عملکرد بهتر در برنامه های ولتاژ کم.

ساختار و کار

یک MOSFET از یک بدنه نیمه هادی (معمولاً سیلیکون) ، یک لایه عایق (معمولاً دی اکسید سیلیکون) و یک دروازه رسانا تشکیل شده است. هنگامی که ولتاژ روی دروازه اعمال می شود ، جریان جریان بین تخلیه و منبع را کنترل می کند.

به عنوان مثال ، الف SGT MOSFET (MOSFET سنگر دروازه محافظت شده) از یک ساختار سنگر برای کاهش مقاومت در برابر و بار دروازه استفاده می کند ، و آن را برای تعویض با راندمان بالا در الکترونیک برق ایده آل می کند.

نیمه هادی Donghai متخصص در فن آوری های پیشرفته MOSFET از جمله Sgt MOSFETS ، در اینجا موجود است:

برنامه های دنیای واقعی MOSFETS

MOSFET ها امروزه در همه جا هستند و دستگاه های مختلف در چندین بخش:

• اینورترهای مورد استفاده در سیستم های انرژی خورشیدی

• کنترلرهای موتور EV و مدیریت باتری

• منبع تغذیه با فرکانس بالا

• لوازم الکترونیکی مصرفی مانند تلویزیون ، تهویه هوا و جاروبرقی

• ابزارهای صنعتی مانند دستگاه های جوشکاری و سیستم های UPS

محصولات MOSFET Donghai به طور گسترده در این بخش ها پذیرفته شده است و از استانداردهای تولید بالا و طرح های نوآورانه بهره می برد.

چرا Sgt Mosfets بازی را تغییر می دهد

MOSFETS SGT یک پیشرفت در فناوری نیمه هادی قدرت است. به لطف ساختار سنگر و دروازه محافظ آنها ، آنها ارائه می دهند:

• مقاومت در برابر پایین (RDS (ON))

• راندمان بالاتر در تعویض

• عملکرد حرارتی بهتر

• کاهش بار دروازه (QG)

این مزایا باعث می شود SGT MOSFET ها به عنوان انتخاب برتر برای برنامه های اینورتر ، وسایل نقلیه برقی و سیستم های باتری لیتیوم-سه بازارهای سریع در الکترونیک استفاده کنند.

مقایسه داده vs Trchmos vs

روند توسعه MOSFET

با حرکت جهان به سمت برق و انرژی تجدید پذیر ، تقاضا برای راه حل های کارآمد MOSFET در حال افزایش است. روندهای کلیدی عبارتند از:

• رشد EV و سیستم های ذخیره انرژی که به MOSFET های حالت تقویت با راندمان بالا نیاز دارند

• افزایش در پذیرش Sgt MOSFET در برنامه های کم کار و با کارایی بالا

• افزایش تقاضا برای MOSFET های کم با از دست دادن در سیستم های اینورتر

• تغییر صنعت به سمت نیمه هادی های باند پهن مانند SIC ، که مکمل MOSFET های استاندارد است

نیمه هادی Donghai با ارائه محصولات پیشرفته MOSFET با قابلیت اطمینان و مقیاس پذیری بالا ، با این روندها همگام است. ظرفیت تولید آنها 500 میلیون دستگاه سالانه از تقاضای جهانی ، به ویژه برای صنایع با رشد بالا مانند انرژی جدید ، 5G و وسایل نقلیه هوشمند پشتیبانی می کند.

ادغام MOSFET در برنامه های اینورتر

مدارهای اینورتر DC را به AC تبدیل می کنند و در قلب سیستم های انرژی خورشیدی ، درایوهای EV و سیستم های UPS قرار دارند. انتخاب MOSFET مناسب برای برنامه های اینورتر بستگی به این دارد:

• ولتاژ و نیازهای فعلی

• فرکانس تعویض

• مدیریت حرارتی

• اهداف

ترکیب MOSFET Donghai برای استفاده اینورتر بهینه شده است ، با ویژگی هایی مانند RDS Low (ON) ، پایداری حرارتی تقویت شده و بسته بندی های قوی (TO-220 ، TO-247 و غیره).

به عنوان مثال ، MOSFET های بسته بندی شده TO-247 برای مدارهای اینورتر با قدرت بالا به دلیل مساحت بزرگ آنها برای اتلاف گرما ایده آل هستند.

چرا نیمه هادی Donghai یک تأمین کننده قابل اعتماد MOSFET است

شرکت نیمه هادی Jiangsu Donghai ، Ltd. تولید کننده پیشرو چینی با:

• 20+ سال تجربه در تحقیق و توسعه دستگاه برق

• تخصص شدید در فن آوری های Sgt MOSFET ، IGBT و SIC

• 15000 منطقه تولید و 500 میلیون واحد ظرفیت سالانه

• آزمایشگاههای پیشرفته برای قابلیت اطمینان ، کاربرد و آزمایش تجزیه و تحلیل خرابی

• به عنوان یک شرکت ملی فناوری پیشرفته و مرکز تحقیق و توسعه ملی

محصولات آنها به طور گسترده ای در:

• کنترل کننده های EV و شارژرهای پردازنده

• اینورترهای خورشیدی و BMS لیتیوم

• درایوهای صنعتی و سیستم های اتوماسیون

• دستگاه های مصرف کننده و زیرساخت های 5G

متداول

A1: سه حالت عملکرد یک MOSFET چیست؟
Q1: سه حالت اصلی برش است (MOSFET خاموش است) ، Triode (MOSFET مانند یک مقاومت عمل می کند) و اشباع (MOSFET برای تعویض کاملاً روشن است).

A2: تفاوت بین حالت تقویت و حالت تخریب MOSFET چیست؟
Q2: حالت تقویت MOSFET به طور معمول خاموش است و برای روشن کردن ولتاژ دروازه مثبت نیاز دارد. MOSFET های حالت تخلیه به طور معمول روشن هستند و برای خاموش کردن ولتاژ دروازه منفی نیاز دارند.

A3: کدام MOSFET برای برنامه های اینورتر بهترین است؟
Q3: MOSFET های Sgt به دلیل کم بودن مقاومت در برابر مقاومت ، تعویض سریع و راندمان بهتر در محیط های پر قدرت ایده آل هستند.

A4: چه چیزی باعث می شود MOSFETS Donghai با دیگران متفاوت باشد؟
Q4: Donghai MOSFET با قابلیت اطمینان بالا و با راندمان بالا را با بسته بندی پیشرفته و فناوری سنگر برش ، مناسب برای EVS ، اینورترهای خورشیدی و کنترل های صنعتی ارائه می دهد.

A5: آیا می توانم از Donghai Mosfets در الکترونیک مصرفی استفاده کنم؟
Q5: بله ، MOSFET آنها به طور گسترده در تلویزیون ، تهویه مطبوع ، ابزارهای برق و دستگاه های خانه هوشمند استفاده می شود.

درک سه حالت عملکرد MOSFET برای مهندسان و طراحان کار بر روی همه چیز از مدارهای اساسی گرفته تا سیستم های انرژی پیشرفته اساسی است. این که آیا شما با MOSFET های حالت Enhancement روبرو هستید ، بررسی مزایای MOSFET های SGT یا انتخاب دستگاه هایی برای برنامه های اینورتر ، انتخاب مؤلفه مناسب مهم است.

نیمه هادی Jiangsu Donghai طیف کاملی از راه حل های MOSFET را برای تأمین نیازهای رو به رشد الکترونیک هوشمند ، انرژی پاک و تبدیل قدرت کارآمد فراهم می کند. Donghai با داشتن یک تیم تحقیق و توسعه قوی ، تولید پیشرفته و یک رکورد اثبات شده ، شریک زندگی شما برای دستگاه های نیمه هادی قابل اعتماد و با کارایی بالا است.