MOSFET இன் மூன்று செயல்பாட்டு முறைகள் யாவை?

நவீன மின்னணுவியல் என்று வரும்போது, ​​தி MOSFET முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. மொபைல் போன்கள் முதல் மின்சார வாகனங்கள் வரை அனைத்திலும் ஒரு MOSFET (மெட்டல்-ஆக்சைடு-செமிகண்டக்டர் ஃபீல்ட்-எஃபெக்ட் டிரான்சிஸ்டர்) என்பது எலக்ட்ரானிக் சர்க்யூட்களில் பவர் ஸ்விட்சிங் மற்றும் பெருக்கத்தின் முதுகெலும்பாகும். நீங்கள் ஒரு சோலார் இன்வெர்ட்டரை வடிவமைத்தாலும், லித்தியம் பேட்டரி மேலாண்மை அமைப்பை உருவாக்கினாலும் அல்லது மின்சார வாகன சார்ஜரில் பணிபுரிந்தாலும், MOSFET எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது-மேலும் குறிப்பாக, மூன்று செயல்பாட்டு முறைகள்-அத்தியாவசியம்.

இந்த கட்டுரையில், MOSFET செயல்பாட்டின் மூன்று முதன்மை முறைகளை உடைப்போம், அதன் அமைப்பு, வகைகள் மற்றும் பயன்பாடுகளை ஆராய்வோம், மேலும் இந்த பல்துறை சாதனம் நிஜ உலக சூழ்நிலைகளில் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை பகுப்பாய்வு செய்வோம். SGT MOSFETகள் மற்றும் மேம்படுத்தல் பயன்முறை MOSFETகள் உள்ளிட்ட சமீபத்திய தொழில்நுட்பங்களையும், ஜியாங்சு டோங்காய் செமிகண்டக்டர் போன்ற நிறுவனங்கள் இந்தத் துறையில் எவ்வாறு புதுமைகளை உருவாக்குகின்றன என்பதையும் ஆராய்வோம்.

MOSFET இன் அடிப்படைகளைப் புரிந்துகொள்வது

MOSFET என்பது மின்னணு சிக்னல்களை மாற்றவும் பெருக்கவும் பயன்படும் குறைக்கடத்தி சாதனமாகும். அதிக செயல்திறன், வேகமான மாறுதல் வேகம் மற்றும் சிறிய அளவு காரணமாக இது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சாதனம் மூன்று முனையங்களைக் கொண்டுள்ளது-கேட், வடிகால் மற்றும் ஆதாரம்- மேலும் இது கேட் முனையத்தில் பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தத்தின் அடிப்படையில் செயல்படுகிறது.

மூன்று செயல்பாட்டு முறைகளுக்குள் நுழைவதற்கு முன், MOSFET கள் பல்வேறு வகைகளில் வருகின்றன என்பதைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம்:

• என்-சேனல் மற்றும் பி-சேனல் MOSFETகள்

• குறைப்பு முறை மற்றும் மேம்படுத்தல் முறை MOSFETகள்

• பவர் MOSFETகள், SGT MOSFETகள் (ஷீல்டட் கேட் ட்ரெஞ்ச்) உட்பட

Jiangsu Donghai செமிகண்டக்டரின் அதிகாரப்பூர்வ தளத்தில் MOSFETகளின் பல்வேறு தயாரிப்பு வகைகளை நீங்கள் ஆராயலாம்:

ஒரு MOSFET இன் மூன்று செயல்பாட்டு முறைகள்

ஒவ்வொரு MOSFET ஆனது அதன் டெர்மினல்களுக்கு இடையில் பயன்படுத்தப்படும் மின்னழுத்தத்தைப் பொறுத்து மூன்று முதன்மை முறைகளில் இயங்குகிறது: கட்-ஆஃப், ட்ரையோட் (லீனியர்) மற்றும் செறிவு (செயலில்). திறமையான சுற்றுகளை வடிவமைப்பதற்கு இந்த முறைகளைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியமானது.

செயல்பாட்டு முறை	கேட்-மூல மின்னழுத்தம் (Vgs)	வடிகால்-மூல மின்னழுத்தம் (Vds)	விளக்கம்
கட்-ஆஃப்	Vgs < Vth	ஏதேனும்	MOSFET முடக்கப்பட்டுள்ளது. மின்னோட்டம் இல்லை.
ட்ரையோட் (நேரியல்)	Vgs > Vth, Vds < Vgs - Vth	குறைந்த	MOSFET ஒரு மின்தடையாக செயல்படுகிறது. அனலாக் சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
செறிவு (செயலில்)	Vgs > Vth, Vds ≥ Vgs - Vth	உயர்	MOSFET முழுமையாக இயக்கத்தில் உள்ளது. பயன்பாடுகளை மாற்றுவதற்கு ஏற்றது.

ஒவ்வொரு பயன்முறையையும் எளிமையான சொற்களில் ஆராய்வோம்:

1. கட்-ஆஃப் பயன்முறை

இந்த முறையில், கேட்-டு-சோர்ஸ் மின்னழுத்தம் (Vgs) வாசல் மின்னழுத்தத்தை (Vth) விட குறைவாக உள்ளது. MOSFET முடக்கத்தில் உள்ளது, திறந்த சுவிட்ச் போல் செயல்படுகிறது. வாய்க்காலில் இருந்து மூலத்திற்கு மின்னோட்டம் பாயவில்லை. இந்த முறை டிஜிட்டல் லாஜிக் சர்க்யூட்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அங்கு தெளிவான ஆன்/ஆஃப் நிலை அவசியம்.

2. ட்ரையோட் பயன்முறை (லீனியர் மோட்)

கேட் மின்னழுத்தம் வாசலை விட அதிகமாக இருக்கும் போது, ​​மற்றும் வடிகால் மின்னழுத்தம் கேட் மின்னழுத்தத்தை விட குறைவாக இருக்கும் போது, ​​MOSFET ஒரு மாறி மின்தடையமாக செயல்படுகிறது. மோட்டார் டிரைவ்கள் அல்லது பெருக்கிகள் போன்ற துல்லியமான மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாடு தேவைப்படும் அனலாக் பயன்பாடுகளில் இந்தப் பயன்முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது.

3. செறிவூட்டல் முறை (செயலில் உள்ள முறை)

இங்கே, MOSFET முழுமையாக இயக்கப்பட்டது. Vgs Vth ஐ விட பெரியது, மற்றும் Vds Vgs - Vth ஐ விட அதிகமாக உள்ளது. வடிகால் மின்னோட்டம் நிலையானது மற்றும் Vds இல் இருந்து சுயாதீனமாகிறது. DC-DC மாற்றிகள், இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் பவர் சப்ளைகள் போன்ற பயன்பாடுகளை மாற்றுவதற்கு இது மிகவும் பொதுவான பயன்முறையாகும்.

MOSFET வகைகள், வேலை, கட்டமைப்பு மற்றும் பயன்பாடுகள்

MOSFET களின் வகைகள்

பல வகையான MOSFET கள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன:

• மேம்படுத்தல் பயன்முறை MOSFET: மிகவும் பொதுவான வகை, Vgs = 0 ஆக இருக்கும்போது பொதுவாக முடக்கப்படும்.

• குறைப்பு பயன்முறை MOSFET: பொதுவாக ஆன், மற்றும் ஆஃப் செய்ய ரிவர்ஸ் கேட் மின்னழுத்தம் தேவை.

• SGT MOSFET: குறைந்த மின்னழுத்த பயன்பாடுகளில் சிறந்த செயல்திறனுக்காக அகழி கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்தும் புதிய தலைமுறை MOSFET.

கட்டமைப்பு மற்றும் வேலை

ஒரு MOSFET ஒரு குறைக்கடத்தி உடல் (பொதுவாக சிலிக்கான்), ஒரு இன்சுலேடிங் லேயர் (பொதுவாக சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு) மற்றும் ஒரு கடத்தும் வாயில் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. வாயிலில் மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும் போது, ​​அது வடிகால் மற்றும் மூலத்திற்கு இடையில் பாயும் மின்னோட்டத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது.

உதாரணமாக, ஏ SGT MOSFET (ஷீல்டட் கேட் ட்ரெஞ்ச் MOSFET) ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் மற்றும் கேட் சார்ஜ் ஆகியவற்றைக் குறைக்க ஒரு அகழி அமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது, இது பவர் எலக்ட்ரானிக்ஸில் அதிக திறன் மாறுவதற்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

Donghai செமிகண்டக்டர் SGT MOSFETகள் உட்பட மேம்பட்ட MOSFET தொழில்நுட்பங்களில் நிபுணத்துவம் பெற்றது, இங்கே கிடைக்கிறது:

MOSFETகளின் நிஜ-உலகப் பயன்பாடுகள்

MOSFETகள் இன்று எல்லா இடங்களிலும் உள்ளன, பல துறைகளில் சாதனங்களை இயக்குகின்றன:

• சூரிய ஆற்றல் அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் இன்வெர்ட்டர்கள்

• EV மோட்டார் கட்டுப்படுத்திகள் மற்றும் பேட்டரி மேலாண்மை

• உயர் அதிர்வெண் மாறுதல் பவர் சப்ளைகள்

• தொலைக்காட்சிகள், ஏர் கண்டிஷனர்கள் மற்றும் வாக்யூம் கிளீனர்கள் போன்ற நுகர்வோர் எலக்ட்ரானிக்ஸ்

• வெல்டிங் இயந்திரங்கள் மற்றும் UPS அமைப்புகள் போன்ற தொழில்துறை கருவிகள்

டோங்காயின் MOSFET தயாரிப்புகள் இந்தத் துறைகளில் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகின்றன, உயர் உற்பத்தித் தரங்கள் மற்றும் புதுமையான வடிவமைப்புகளிலிருந்து பயனடைகின்றன.

SGT MOSFETகள் ஏன் விளையாட்டை மாற்றுகின்றன

SGT MOSFETகள் சக்தி குறைக்கடத்தி தொழில்நுட்பத்தில் ஒரு திருப்புமுனையாகும். அவற்றின் அகழி அமைப்பு மற்றும் கவச வாயிலுக்கு நன்றி, அவர்கள் வழங்குகிறார்கள்:

• குறைந்த ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் (Rds(on))

• மாறுதலில் அதிக செயல்திறன்

• சிறந்த வெப்ப செயல்திறன்

• குறைக்கப்பட்ட வாயில் கட்டணம் (Qg)

இந்த நன்மைகள் SGT MOSFET களை இன்வெர்ட்டர் பயன்பாடுகள், மின்சார வாகனங்கள் மற்றும் லித்தியம் பேட்டரி அமைப்புகளுக்கான சிறந்த தேர்வாக ஆக்குகிறது—மின்னணுவில் வேகமாக வளர்ந்து வரும் சந்தைகளில் மூன்று.

தரவு ஒப்பீடு: SGT vs TrenchMOS vs Planar MOSFETs

அம்சம்	SGT MOSFET	TrenchMOS	பிளானர் MOSFET
ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் (Rds(on))	மிகவும் குறைவு	குறைந்த	மிதமான
மாறுதல் வேகம்	உயர்	மிதமான முதல் உயர்	கீழ்
கேட் கட்டணம் (Qg)	குறைந்த	மிதமான	உயர்
செலவு	மிதமான	குறைந்த	குறைந்த
பயன்பாட்டு பொருத்தம்	EV, இன்வெர்ட்டர், BMS	நுகர்வோர் மின்னணுவியல்	குறைந்த விலை சுற்றுகள்

MOSFET வளர்ச்சியின் போக்குகள்

உலகம் மின்மயமாக்கல் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றலை நோக்கி நகரும்போது, ​​திறமையான MOSFET தீர்வுகளுக்கான தேவை உயர்ந்து வருகிறது. முக்கிய போக்குகள் அடங்கும்:

• EV மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளின் வளர்ச்சி, அதிக திறன் மேம்படுத்தல் பயன்முறை MOSFETகள் தேவை

• கச்சிதமான, உயர்-செயல்திறன் பயன்பாடுகளில் SGT MOSFET தத்தெடுப்பில் உயர்வு

• இன்வெர்ட்டர் அமைப்புகளில் குறைந்த இழப்பு MOSFETகளுக்கான தேவை அதிகரித்தது

• SiC போன்ற பரந்த-பேண்ட்கேப் குறைக்கடத்திகளை நோக்கி தொழில்துறை மாறுகிறது, இது நிலையான MOSFET களை நிறைவு செய்கிறது

டோங்காய் செமிகண்டக்டர் அதிக நம்பகத்தன்மை மற்றும் அளவிடக்கூடிய மேம்பட்ட MOSFET தயாரிப்புகளை வழங்குவதன் மூலம் இந்த போக்குகளுடன் வேகத்தை தக்க வைத்துக் கொள்கிறது. ஆண்டுதோறும் 500 மில்லியன் சாதனங்களின் உற்பத்தி திறன் உலகளாவிய தேவையை ஆதரிக்கிறது, குறிப்பாக புதிய ஆற்றல், 5G மற்றும் ஸ்மார்ட் வாகனங்கள் போன்ற உயர்-வளர்ச்சித் தொழில்களுக்கு.

இன்வெர்ட்டர் பயன்பாடுகளில் MOSFETகளை ஒருங்கிணைத்தல்

இன்வெர்ட்டர் சர்க்யூட்கள் DC ஐ AC ஆக மாற்றுகின்றன மற்றும் சூரிய ஆற்றல் அமைப்புகள், EV டிரைவ்கள் மற்றும் UPS அமைப்புகளின் இதயத்தில் உள்ளன. இன்வெர்ட்டர் பயன்பாடுகளுக்கு சரியான MOSFET ஐத் தேர்ந்தெடுப்பது இதைப் பொறுத்தது:

• மின்னழுத்தம் மற்றும் தற்போதைய தேவைகள்

• மாறுதல் அதிர்வெண்

• வெப்ப மேலாண்மை

• செயல்திறன் இலக்குகள்

டோங்காயின் MOSFET வரிசையானது இன்வெர்ட்டர் பயன்பாட்டிற்கு உகந்ததாக உள்ளது, குறைந்த Rds(on), மேம்படுத்தப்பட்ட வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் வலுவான பேக்கேஜிங் (TO-220, TO-247, முதலியன) போன்ற அம்சங்களுடன்.

எடுத்துக்காட்டாக, TO-247 தொகுக்கப்பட்ட MOSFETகள் வெப்பச் சிதறலுக்கான பெரிய பரப்பளவு காரணமாக உயர்-பவர் இன்வெர்ட்டர் சுற்றுகளுக்கு ஏற்றதாக இருக்கும்.

ஏன் டோங்காய் செமிகண்டக்டர் ஒரு நம்பகமான MOSFET சப்ளையர்

ஜியாங்சு டோங்காய் செமிகண்டக்டர் கோ., லிமிடெட் ஒரு முன்னணி சீன உற்பத்தியாளர்:

• பவர் டிவைஸ் ஆர்&டியில் 20+ வருட அனுபவம்

• SGT MOSFET, IGBT மற்றும் SiC தொழில்நுட்பங்களில் வலுவான நிபுணத்துவம்

• 15000 உற்பத்திப் பகுதி மற்றும் 500 மில்லியன் அலகுகள் ஆண்டுத் திறன்

• நம்பகத்தன்மை, பயன்பாடு மற்றும் தோல்வி பகுப்பாய்வு சோதனைக்கான மேம்பட்ட ஆய்வகங்கள்

• தேசிய உயர் தொழில்நுட்ப நிறுவனமாகவும், R&D மையமாகவும் அங்கீகாரம்

அவற்றின் தயாரிப்புகள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

• EV கட்டுப்படுத்திகள் மற்றும் உள் சார்ஜர்கள்

• சோலார் இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் லித்தியம் பிஎம்எஸ்

• தொழில்துறை இயக்கிகள் மற்றும் ஆட்டோமேஷன் அமைப்புகள்

• நுகர்வோர் சாதனங்கள் மற்றும் 5G உள்கட்டமைப்பு

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

A1: MOSFET இன் மூன்று செயல்பாட்டு முறைகள் யாவை?
Q1: மூன்று முக்கிய முறைகள் கட்-ஆஃப் (MOSFET முடக்கப்பட்டுள்ளது), ட்ரையோட் (MOSFET ஒரு மின்தடை போல் செயல்படுகிறது) மற்றும் செறிவு (MOSFET மாறுவதற்கு முழுமையாக ஆன் செய்யப்பட்டுள்ளது).

A2: மேம்படுத்தல் பயன்முறை மற்றும் குறைப்பு முறை MOSFET களுக்கு என்ன வித்தியாசம்?
Q2: மேம்படுத்தல் பயன்முறை MOSFETகள் பொதுவாக முடக்கப்பட்டிருக்கும் மற்றும் ஆன் செய்ய நேர்மறை கேட் மின்னழுத்தம் தேவைப்படுகிறது. குறைப்பு பயன்முறை MOSFETகள் பொதுவாக இயக்கத்தில் இருக்கும் மற்றும் அணைக்க எதிர்மறை கேட் மின்னழுத்தம் தேவைப்படுகிறது.

A3: இன்வெர்ட்டர் பயன்பாடுகளுக்கு எந்த MOSFET சிறந்தது?
Q3: SGT MOSFETகள் அவற்றின் குறைந்த ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ், வேகமாக மாறுதல் மற்றும் அதிக ஆற்றல் கொண்ட சூழல்களில் சிறந்த செயல்திறன் ஆகியவற்றின் காரணமாக சிறந்தவை.

A4: டோங்காயின் MOSFET களை மற்றவற்றிலிருந்து வேறுபடுத்துவது எது?
Q4: Donghai ஆனது EVகள், சோலார் இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் தொழில்துறைக் கட்டுப்பாடுகளுக்கு ஏற்ற மேம்பட்ட பேக்கேஜிங் மற்றும் அதிநவீன டிரெஞ்ச் தொழில்நுட்பத்துடன் கூடிய உயர்-நம்பகத்தன்மை, உயர்-செயல்திறன் MOSFETகளை வழங்குகிறது.

A5: நான் நுகர்வோர் மின்னணுவியலில் Donghai MOSFETகளைப் பயன்படுத்தலாமா?
Q5: ஆம், அவர்களின் MOSFETகள் டிவிக்கள், ஏர் கண்டிஷனர்கள், பவர் டூல்ஸ் மற்றும் ஸ்மார்ட் ஹோம் சாதனங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

MOSFET செயல்பாட்டின் மூன்று முறைகளைப் புரிந்துகொள்வது அடிப்படை சுற்றுகள் முதல் மேம்பட்ட ஆற்றல் அமைப்புகள் வரை அனைத்திலும் பணிபுரியும் பொறியாளர்கள் மற்றும் வடிவமைப்பாளர்களுக்கு அடித்தளமாக உள்ளது. நீங்கள் மேம்படுத்தல் பயன்முறையில் MOSFET களைக் கையாள்வது, SGT MOSFET களின் நன்மைகளை ஆராய்வது அல்லது இன்வெர்ட்டர் பயன்பாடுகளுக்கான சாதனங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது, சரியான கூறுகளைத் தேர்ந்தெடுப்பது முக்கியம்.

ஜியாங்சு டோங்காய் செமிகண்டக்டர் ஸ்மார்ட் எலக்ட்ரானிக்ஸ், சுத்தமான ஆற்றல் மற்றும் திறமையான ஆற்றல் மாற்றத்தின் வளர்ந்து வரும் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய முழு அளவிலான MOSFET தீர்வுகளை வழங்குகிறது. வலுவான R&D குழு, மேம்பட்ட உற்பத்தி மற்றும் நிரூபிக்கப்பட்ட சாதனைப் பதிவுடன், நம்பகமான, உயர் செயல்திறன் கொண்ட குறைக்கடத்தி சாதனங்களுக்கான உங்களின் பங்குதாரராக டோங்காய் விளங்குகிறது.