Te Maramatanga ki te Mahi a nga MOSFET i roto i nga Hikohiko Hou
I roto i te ao hikohiko o enei ra, ko te pai me te tino tika te mea katoa. Mai i nga waea atamai me nga taputapu hiko ki nga waka hiko me nga kaitahuri ra, tata ki nga taputapu hou katoa e whakawhirinaki ana ki tetahi waahanga nui: ko te MOSFET, ko Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistor.
Ko te MOSFET he paraka hangahanga taketake i roto i nga iahiko tairitenga me te hikohiko mamati, e mahi ana hei pana ngaohiko, whakakaha ranei. Ka taea e ia te whakahaere i te nui o naianei me te iti rawa o te mana whakauru, ka waiho hei kohatu kokonga o te hangarau hikohiko hou.
Engari ehara nga MOSFET katoa i te rite. Inaa, kua whakarōpūhia nga MOSFET ki nga momo matua e wha, i hangaia ia mo nga whanonga hiko motuhake me nga tono. Ma te mohio ki nga rereketanga o enei momo ka awhina i nga miihini ki te whiriwhiri i te MOSFET tika mo te hoahoa ara iahiko pai, pumau, me te mahi teitei.
Ka tirotirohia e tenei tuhinga nga momo MOSFET e wha, ka whakamarama i o raatau ahuatanga me o raatau mahi, me te tuku tohutohu mo te kowhiri i te momo pai mo to tono.
He aha te MOSFET me pehea te mahi?
I mua i te ruku ki nga momo e wha, he mea nui kia mohio me pehea te a Mahi MOSFET .
Ko te MOSFET he momo transistor-a-marae (FET) e whakahaere ana i te rere o te iahiko hiko ma te whakamahi i nga ngaohiko e pa ana ki te tauranga kuaha. Kaore i rite ki nga BJT (Bipolar Junction Transistors), he taputapu e whakahaerehia ana i naianei, ko nga MOSFET he ngaohiko-a-ringa, e taea ai te tere ake te whakawhiti me te whakaheke i te hiko.
Te hanganga o te MOSFET
Ko te MOSFET te nuinga o nga waahanga e wha:
Puna (S): Ka kuhu nga kaikawe utu ki te hongere.
Whakaheke (D): Ka puta nga kaikawe.
Te Keeti (G): Ka whakahaere i te kawe o te hongere.
Te Tinana (B, te Taapapa ranei): Ko te papanga turanga e hono ana a roto ki te puna i te nuinga o te waa.
Ko te paparanga whakamarumaru o te hauhā (SiO₂) e wehe ana i te kuaha mai i te hongere, ka taea e te MOSFET te whakahaere i te ia me te iti o te kaha whakauru.
Ina utaina he ngaohiko ki te kuaha, ka hangaia he papa hiko ka taea, ka aukati ranei i te rere o naianei i waenga i te puna me te awaawa, ka pai te huri i te taputapu ki te ON, ki te OFF ranei.
Ko nga momo MOSFET e wha
E rua nga wehewehenga matua e tautuhi ana i nga momo MOSFET:
Momo Hoera: N-Channel, P-Channel ranei.
Aratau Mahi: Aratau Whakanui, Aratau Whakakore ranei.
Ma te whakakotahi i enei ka homai e wha nga momo MOSFET:
MOSFET Whakarei-N
P-Channel Whakarei MOSFET
Mosfet Te Hoerenga-N
P-Channel Depletion MOSFET
Kia tuhura tatou i ia waahanga.
1. N-Channel Whakarei MOSFET
Ko te MOSFET Whakarei N-Channel te momo tino whakamahia i roto i te hiko hiko. I roto i tenei taputapu, karekau te hongere i waenga i te puna me te wairere i te noho maori—me hanga ma te tuku i te ngaohiko pai ki te keeti.
Pehea te Mahi
Mena karekau he ngaohiko e utaina ki te keeti, ka MATE tonu te MOSFET. I te pikinga pai o te ngaohiko kuaha ki tua atu i tetahi ngaohiko paepae (Vth), ka whakaemi nga irahiko i raro i te waikura o te kuaha, ka hanga he hongere momo-N i waenga i te puna me te awaawa. Ma tenei ka ngawari te rere o naianei.
Nga waahanga matua
Ko te tikanga OFF (e hiahia ana ki te ngaohiko kuaha ki te whakaON)
Te nekeneke irahiko teitei → raro i runga-atete (Rds(on))
Tere tere whakawhiti
He pai mo nga tono teitei, ngaohiko iti
Nga Tono Tikanga
Nga taputapu hiko me nga kaitahuri
Nga mana whakahaere motika
Whakawhitihia nga kaiwhakahaere (Kaitahuri DC-DC)
Hurihuri me SMPS
Nga painga
Te kaha teitei
Kiato me te utu-whai hua
He pai nga ahuatanga whakawhiti
2. P-Channel Whakarei MOSFET
He rite tonu te mahi a te MOSFET Whakarei-P-Channel ki tana hoa hongere-N engari he polarity rereke. Engari i te tono i te ngaohiko kuaha pai, me whai ngaohiko kino hei hanga i tetahi hongere P-momo mo te kawe.
Pehea te Mahi
Ina 0V te keeti, ka MATE tonu te MOSFET. Ko te tono i te ngaohiko kino e pa ana ki te puna ka hangaia he hongere e taea ai e nga kaikawe poka te rere mai i te puna ki te awaawa.
Nga waahanga matua
Ko te tikanga OFF te taputapu
Ka whakahaere ina he kino ake te keeti i te puna
Whakamaamaa ia iahiko whakawhiti taha teitei
Nga Tono Tikanga
Whakawhiti hiko taha iti, taha teitei ranei
Te tiaki i te pākahiko me nga hiko hiko
Nga taputapu hiko kawe me te ngaohiko iti
Nga painga
Whakamaamaa etahi tahora ara iahiko
Ka whai hua ina he uaua ki te whakatutuki i te taraiwa kuaha pai
He hototahi me nga waahanga pana-kume taapiri (me nga MOSFET hongere-N)
3. N-Channel Depletion MOSFET
He rerekee te MOSFET Whakahekenga-N—ko te tikanga ka ON i te ngaohiko kore o te kuaha, me te ngaohiko kuaha kino hei whakaweto.
Arā, he hongere momo-N e noho noa ana i waenga i te puna me te awaawa ahakoa kaore he keeti kuaha.
Pehea te Mahi
I te ngaohiko kore kuaha, ka rere noa nga irahiko i waenga i te puna me te awaawa. Ka tukuna he ngaohiko kino ki te kuaha, ka peia e ia nga irahiko me te whakaiti i te kawe o te hongere, ka mutu ka kati te ia.
Nga waahanga matua
Ko te tikanga ON (aratau whakaheke)
Ko te ngaohiko kuaha te whakahaere i te whakahekenga hongere
Ka taea te mahi hei kaiwhakahaere o naianei
Nga Tono Tikanga
Iahiko piunga whakakaha
Nga here o naianei me nga puna o naianei tonu
Whakaritenga tohu tairitenga
Whakaoho ororongo
Nga painga
Te mahi pumau me te matapae
He pai mo nga tono tairitenga me te raina
Me iti ake te ara iahiko puku
4. P-Channel Depletion MOSFET
Ko te P-Channel Depletion MOSFET e whakaata ana i te whanonga o te putanga N-channel, engari ko nga kaikawe utu he rua hei utu mo nga irahiko. Ko te tikanga ka ON i te ngaohiko kore o te keeti ka whakaweto i te wa e pa ana te ngaohiko pai ki te keeti.
Pehea te Mahi
I te okiokinga, ka rere nga rua i roto i te hongere momo-P. Ina tukuna he ngaohiko kuaha pai, ka panaia e te papa hiko nga rua, ka whakatiiti, ka kati ranei te hongere me te whakaheke i te rere o naianei.
Nga waahanga matua
Ko te tikanga ON (e hiahia ana ki te ngaohiko kuaha pai kia whakawetehia)
Ka whakahaere ma te whakamahi i nga kaikawe poka
Ko te polarity rereke ki nga taputapu whakahekenga-N
Nga Tono Tikanga
Mana tohu tairitenga iti-naianei
Iahiko whakakaha rerekë
Te atanga pūoko me te whakamarumaru
Nga painga
He pono i roto i nga iahiko tairitenga iti-haruru
He pai mo nga hoahoa FET taapiri
Ripanga Whakataurite: Ko nga Momo MOSFET 4 i te Marama
Momo |
Hongere |
Aratau |
Tūnga Pūnoa (Vg = 0) |
Ka ON Ina |
Ka Whakaweto Ina |
Nga Tono Tikanga |
Whakarei-N |
Momo-N |
Whakanuia |
WATE |
Ngaohiko kuwaha > Vth |
Keeti = 0V |
Te hurihanga mana, te mana motuka |
Te Whakanui-P |
Momo-P |
Whakanuia |
WATE |
Keeti <0V |
Keeti = 0V |
Tiaki pākahiko, taputapu kawe |
Whakahekenga-N |
Momo-N |
Te whakahekenga |
ON |
Keeti = 0V |
Keeti <0V |
Ture o naianei, whakakaha |
P-Rongohanga Whakakore |
Momo-P |
Te whakahekenga |
ON |
Keeti = 0V |
Keeti > 0V |
Nga iahiko tohu, te taapiri tairitenga |
Te Whakanui me te Aratau Whakaiti: Ko te Rerekētanga Matua
He mea tino nui te maarama ki te Whakanui me te Whakahekenga ki te whakamahi tika i nga MOSFET.
Āhuahira |
Whakanuia MOSFET |
Te whakaheke MOSFET |
Hongere i te kuwaha 0V |
Kei te ngaro (Ka MATE) |
Ana (Kō te tikanga) |
Ngaohiko Kuati e hiahiatia ana hei whakahaere |
He pai mo te momo-N, He kino mo te momo-P |
Ka whakaiti i te kawe |
Kaupapa Mahi |
Hongere i hangaia e te ngaohiko kuaha |
Kua pau te hongere e te ngaohiko kuaha |
Whakamahinga Matua |
Whakawhiti tono |
Mana tairitenga, iahiko rītaha |
Hei poto:
Ka whakamahia nga MOSFET whakarei mo te whakawhiti na te mea kua MATE, he ngawari ki te whakahaere.
Ka whakamahia nga MOSFET whakaheke mo te ture tairitenga na te mea ka tiimata ka ON ka taea te whakarereke i te waa.
N-Channel vs. P-Channel MOSFETs
Ko tetahi atu rereketanga nui kei waenga i nga taputapu N-channel me te P-channel.
Tawhā |
N-Hongere |
P-Hongere |
Kaikawe utu |
Irahiko |
Kohao |
Te nekeneke |
Teitei ake |
Raro |
Ātete-Ri (Rds(on)) |
Raro |
Teitei ake |
Tere Whakawhiti |
Tere ake |
Pōturi |
Ngaohiko Puku |
Pai |
He kino |
Whakamahi angamaheni |
Whakawhiti taha iti, waahi hiko |
Whakawhiti-taha teitei, waahi whakahaere |
Ko te nuinga o nga hikohiko hiko e pai ake ana ki nga MOSFET hongere-N mo o raatau mahi hiko pai ake, ka whakamahia nga MOSFET hongere-P ki te mea he mea nui te ngawari o te hoahoa, te herenga polarity ranei.
Me pehea te whiriwhiri i te Momo MOSFET Tika
Ko te whiriwhiri i te MOSFET tika e whakawhirinaki ana ki te ngaohiko o to iahiko, o naianei, te auau, me te arorau whakahaere.
Nga Take Matua hei Whakaaro
Ngaohiko Mahi: Kōwhiria he MOSFET kua tohua ki runga ake i to ngaohiko iahiko.
Whakatauranga o naianei: Me whakarite ka taea e ia te whakahaere i te kawenga e tumanakohia ana.
Tere Whakawhiti: Ko nga tono auau teitei e hiahia ana kia tere te whakawhiti MOSFET.
Te Tohanga Mana: Rapua nga uara iti Rds(on) mo te pai.
Arorau Whakahaere: Whakatauhia mena ka hiahia koe ki tetahi taputapu ON, kua OFF ranei.
Tauira Tohutohu
Kaitahuri hiko, EVs: MOSFET Whakarei N-Channel
Te whakawhiti ngaohiko iti: P-Channel Enhancement MOSFET
Iahiko rītaha tairitenga: N-Channel Depletion MOSFET
Te tukatuka tohu: P-Channel Depletion MOSFET
Te Mahi a nga MOSFET ki te Hangarau Hou
I tenei ra, ka whakamahia nga MOSFET ki nga waahi katoa o te hikohiko. Ko to raatau kaha ki te huri tere, ki te hapai i te mana teitei, me te whakauru ki roto i nga punaha kiato, he mea tino nui.
1. Hiko Kaihoko
Ka whakamahia i roto i nga riihini, rorohiko rorohiko me nga taputapu waea mo te whakahaere hiko pai.
2. Hiko Motu
Whakahaerehia nga motuka hiko, whakahaere i nga punaha pākahiko, me te whakahaere i nga hurihuri i roto i nga EV me nga motuka ranu.
3. Pūngao Whakahou
He mea nui i roto i nga hurihanga solar, te whakahaere hiko hiko, me nga punaha rokiroki pākahiko mo te huri hiko.
4. Ahumahi Aunoa
Peia nga motuka, whakahaere i nga puoro, me te whakahaere ngaohiko i roto i nga taputapu wheketere atamai.
5. Pūnaha Whakawhitiwhiti
Whakahohehia te whakanui tohu auau-nui ki nga teihana turanga 5G, nga reo irirangi, me nga taputapu IoT.
Nga Tikanga a meake nei mo te Whanaketanga MOSFET
I te mea e kaha haere ana te kaha o te hiko, kei te whakanuia nga MOSFET silicon tuku iho e nga rauemi whanui bandgap (WBG), penei:
1. Silicon Carbide (SiC) MOSFETs
Tuturu ngaohiko teitei me te pāmahana.
Te tuku tere tere me te pai ake.
Ka whakamahia i roto i nga EV, nga huringa solar, me nga puku ahumahi.
2. Gallium Nitride (GaN) MOSFETs
Whakahohehia te whakawhiti tere tere me te iti o te mate.
He tino pai mo nga taputapu hiko teitei me te iti.
Kei te rongonui haere i roto i te utu ahokore me te waea waea.
Ko enei MOSFET whakatipuranga e whai ake nei e tohu ana i te whanaketanga o te hoahoa semiconductor—he iti ake, he tere ake, he pai ake.
Whakamutunga
Ko te MOSFET tetahi waahanga semiconductor e kaha ana ki nga mahi hou katoa. Ko nga momo matua e wha—N-Channel Enhancement, P-Channel Enhancement, N-Channel Depletion, me te P-Channel Depletion—e tuku ana ia ia i nga ahuatanga hiko motuhake kua whakaritea ki nga hiahia ara iahiko motuhake.
Ma te mohio ki te mahi me te rereke o enei MOSFET, ka taea e nga miihini te hoahoa i nga punaha e pai ake ana, e pono ana, e tino mahi ana.
Mo nga kamupene me nga kaihoahoa e rapu ana i nga otinga MOSFET kounga teitei, whai hua, matatau hoki, ka whakaratohia e Jiangsu Donghai Semiconductor Co., Ltd. he puna pono o te tohungatanga me te auahatanga. Ma te kaha ki te mahi me te tautoko a nga kaihoko, kei te kawe tonu te kamupene i nga hua semiconductor e akiaki ana i te ahunga whakamua i roto i te hikohiko o te ao me te kaha pumau.
FAQ
Q1: He aha nga momo matua e wha o nga MOSFET?
A: Te Whakanui N-Channel, P-Channel Enhancement, N-Channel Depletion, me te P-Channel Depletion MOSFETs.
Q2: Ko tehea MOSFET e tino whakamahia ana?
A: N-Channel Enhancement MOSFETs te mea tino rongonui na te kaha, te iti o te aukati, me te mahi tere.
Q3: He aha te rereketanga i waenga i nga MOSFET whakarei me te whakaheke?
A: Ko nga MOSFET Whakarei ake ka OFF me te tono ngaohiko kuaha hei whakahaere, i te mea ko nga MOSFET whakahekenga kei te ON me te tono ngaohiko kuaha kia mutu te kawe.
Q4: He iti ake te pai o nga MOSFET P-Channel i te N-Channel?
A: Ae, na te mea he iti ake te neke o te kohao i te neke irahiko, ko nga MOSFET hongere-P he nui ake te parenga me te puhoi ake o nga tere whakawhiti.
Q5: He aha nga mea e tika ana kia whakaarohia ina whiriwhiria he MOSFET?
A: Whakaarohia nga whakatauranga ngaohiko me te o naianei, Rds(on), utu kuaha, auau whakawhiti, me te mahi waiariki.
Q6: He aha nga MOSFET SiC me GaN?
A: Ko nga MOSFET matatau i hangaia mai i nga taputapu whanui whanui (Silicon Carbide me Gallium Nitride), e tuku ana i te tere pai ake, te manawanui o te pāmahana me te whai hua.
