การทำงานสามโหมดของ MOSFET คืออะไร?

เมื่อพูดถึงอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ Mosfet มีบทบาทสำคัญในทุกสิ่งตั้งแต่โทรศัพท์มือถือไปจนถึงยานพาหนะไฟฟ้า MOSFET (เมทัล-ออกไซด์-เซมิคอนดักเตอร์เอฟเฟ็กต์เอฟเฟกต์เอฟเฟกต์) เป็นกระดูกสันหลังของการสลับพลังงานและการขยายในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ไม่ว่าคุณจะออกแบบอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์การสร้างระบบการจัดการแบตเตอรี่ลิเธียมหรือทำงานบนเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าทำความเข้าใจว่า MOSFET ทำงานอย่างไรและโดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำงานสามโหมดนั้นเป็นสิ่งจำเป็น

ในบทความนี้เราจะแยกโหมดหลักสามโหมดของการทำงานของ MOSFET สำรวจโครงสร้างประเภทและแอปพลิเคชันและวิเคราะห์ว่าอุปกรณ์อเนกประสงค์นี้ทำงานอย่างไรในสถานการณ์จริง นอกจากนี้เราจะสำรวจเทคโนโลยีล่าสุดรวมถึง SGT MOSFETS และโหมดการปรับปรุง MOSFETS และวิธีการที่ บริษัท อย่าง Jiangsu Donghai Semiconductor กำลังสร้างสรรค์สิ่งใหม่ ๆ ในสาขานี้

ทำความเข้าใจพื้นฐานของ mosfet

MOSFET เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้สลับและขยายสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงความเร็วในการสลับอย่างรวดเร็วและขนาดเล็ก อุปกรณ์มีสามขั้ว - เกตระบายและแหล่งที่มา - และทำงานตามแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับเทอร์มินัลเกต

ก่อนที่จะดำน้ำในสามโหมดของการดำเนินการสิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่า mosfets มีประเภทต่าง ๆ เช่น:

• n-channel และ p-channel mosfets

• โหมดพร่องและโหมดการเพิ่มประสิทธิภาพ mosfets

• Mosfets พลังงานรวมถึง SGT MOSFETS (ร่องเกตเกต)

คุณสามารถสำรวจประเภทผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันของ Mosfets ที่เว็บไซต์ทางการของ Jiangsu Donghai Semiconductor:

สามโหมดการทำงานของ mosfet

ทุก MOSFET ทำงานในสามโหมดหลักขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ระหว่างเทอร์มินัล: ตัด, triode (เชิงเส้น) และความอิ่มตัว (ใช้งาน) การทำความเข้าใจโหมดเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการออกแบบวงจรที่มีประสิทธิภาพ

มาสำรวจแต่ละโหมดในแง่ง่าย ๆ :

1. โหมดตัดออก

ในโหมดนี้แรงดันไฟฟ้าแบบเกทต่อแหล่งกำเนิด (VGS) น้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ (VTH) MOSFET ยังคงปิดอยู่ทำตัวเหมือนสวิตช์เปิด ไม่มีกระแสไหลจากท่อระบายน้ำไปยังแหล่งที่มา โหมดนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในวงจรลอจิกดิจิตอลซึ่งจำเป็นต้องเปิด/ปิดสถานะที่ชัดเจน

2. โหมด Triode (โหมดเชิงเส้น)

เมื่อแรงดันเกตสูงกว่าเกณฑ์และแรงดันไฟฟ้าท่อระบายน้ำจะต่ำกว่าแรงดันเกตลบด้วยเกณฑ์ MOSFET จะทำหน้าที่เหมือนตัวต้านทานตัวแปร โหมดนี้ใช้ในแอปพลิเคชันแบบอะนาล็อกที่จำเป็นต้องมีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำเช่นมอเตอร์ไดรฟ์หรือแอมพลิฟายเออร์

3. โหมดความอิ่มตัว (โหมดแอคทีฟ)

ที่นี่ MOSFET เปิดอยู่อย่างเต็มที่ VGS มากกว่า VTH และ VDS สูงกว่า VGS - VTH กระแสท่อระบายน้ำมีความเสถียรและเป็นอิสระจาก VDS นี่เป็นโหมดที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการสลับแอปพลิเคชันเช่นตัวแปลง DC-DC อินเวอร์เตอร์และแหล่งจ่ายไฟ

ประเภท MOSFET การทำงานโครงสร้างและแอปพลิเคชัน

ประเภทของ mosfets

MOSFETs มีหลายประเภทที่ออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ:

• โหมดการปรับปรุง MOSFET: ประเภทที่พบบ่อยที่สุดโดยปกติจะปิดเมื่อ VGS = 0

• โหมดพร่อง MOSFET: ปกติเปิดและต้องการแรงดันไฟฟ้าเกตย้อนกลับเพื่อปิด

• SGT MOSFET: MOSFET รุ่นใหม่โดยใช้โครงสร้างร่องลึกเพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในแอปพลิเคชันแรงดันไฟฟ้าต่ำ

โครงสร้างและการทำงาน

MOSFET ประกอบด้วยร่างกายเซมิคอนดักเตอร์ (โดยปกติแล้วซิลิกอน) ชั้นฉนวน (โดยปกติจะเป็นซิลิกอนไดออกไซด์) และประตูนำไฟฟ้า เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับประตูมันจะควบคุมกระแสกระแสระหว่างท่อระบายน้ำและแหล่งกำเนิด

ตัวอย่างเช่นไฟล์ SGT MOSFET (เกตเกต MOSFET) ใช้โครงสร้างร่องลึกเพื่อลดความต้านทานและการชาร์จประตูทำให้เหมาะสำหรับการสลับประสิทธิภาพสูงในอิเล็กทรอนิกส์พลังงาน

Donghai Semiconductor เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยี MOSFET ขั้นสูงรวมถึง Sgt Mosfets มีให้ที่นี่:

แอปพลิเคชั่นในโลกแห่งความจริงของ Mosfets

Mosfets มีอยู่ทุกหนทุกแห่งในทุกวันนี้อุปกรณ์เสริมกำลังในหลายภาคส่วน:

• อินเวอร์เตอร์ที่ใช้ในระบบพลังงานแสงอาทิตย์

• ตัวควบคุมมอเตอร์ EV และการจัดการแบตเตอรี่

• แหล่งจ่ายไฟการสลับความถี่สูง

• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคเช่นทีวีเครื่องปรับอากาศและเครื่องดูดฝุ่น

• เครื่องมืออุตสาหกรรมเช่นเครื่องเชื่อมและระบบ UPS

ผลิตภัณฑ์ MOSFET ของ Donghai ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในภาคส่วนเหล่านี้ได้รับประโยชน์จากมาตรฐานการผลิตที่สูงและการออกแบบที่เป็นนวัตกรรม

ทำไม Sgt Mosfets ถึงเปลี่ยนเกม

Sgt Mosfets เป็นความก้าวหน้าในเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์พลังงาน ขอบคุณโครงสร้างร่องลึกและประตูป้องกันพวกเขาเสนอ:

• ความต้านทานต่อการลดลง (RDS (ON))

• ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นในการสลับ

• ประสิทธิภาพความร้อนที่ดีขึ้น

• ลดค่าประตูประตู (QG)

ข้อดีเหล่านี้ทำให้ SGT MOSFETS เป็นตัวเลือกอันดับต้น ๆ สำหรับการใช้งานอินเวอร์เตอร์ยานพาหนะไฟฟ้าและระบบแบตเตอรี่ลิเธียม-สามของตลาดที่เติบโตเร็วที่สุดในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

การเปรียบเทียบข้อมูล: SGT vs Trenchmos vs planar mosfets

แนวโน้มในการพัฒนา MOSFET

ในขณะที่โลกเคลื่อนไปสู่พลังงานไฟฟ้าและพลังงานหมุนเวียนความต้องการสำหรับโซลูชัน MOSFET ที่มีประสิทธิภาพนั้นพุ่งสูงขึ้น แนวโน้มที่สำคัญ ได้แก่ :

• การเติบโตของ EV และระบบจัดเก็บพลังงานที่ต้องการโหมดการเพิ่มประสิทธิภาพสูง MOSFETS

• การเพิ่มขึ้นของการใช้ SGT MOSFET ในแอปพลิเคชันขนาดกะทัดรัดและประสิทธิภาพสูง

• ความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับ mosfets ที่สูญเสียต่ำในระบบอินเวอร์เตอร์

• การเปลี่ยนอุตสาหกรรมไปสู่เซมิคอนดักเตอร์แบบวงกว้างเช่น SIC ซึ่งเติมเต็มมาตรฐาน MOSFETS

Donghai Semiconductor กำลังก้าวไปตามแนวโน้มเหล่านี้โดยนำเสนอผลิตภัณฑ์ MOSFET ขั้นสูงที่มีความน่าเชื่อถือและความยืดหยุ่นสูง กำลังการผลิตของพวกเขา 500 ล้านอุปกรณ์ต่อปีสนับสนุนความต้องการทั่วโลกโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมที่มีการเติบโตสูงเช่น New Energy, 5G และยานพาหนะอัจฉริยะ

การรวม MOSFETs ในแอปพลิเคชันอินเวอร์เตอร์

วงจรอินเวอร์เตอร์แปลง DC เป็น AC และเป็นหัวใจสำคัญของระบบพลังงานแสงอาทิตย์ไดรฟ์ EV และระบบ UPS การเลือก MOSFET ที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันอินเวอร์เตอร์ขึ้นอยู่กับ:

• ข้อกำหนดของแรงดันไฟฟ้าและปัจจุบัน

• การสลับความถี่

• การจัดการความร้อน

• เป้าหมายประสิทธิภาพ

ผู้เล่นตัวจริงของ Mosfet ของ Donghai ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการใช้อินเวอร์เตอร์ด้วยคุณสมบัติเช่น RDS ต่ำ (ON), ความเสถียรทางความร้อนที่เพิ่มขึ้นและบรรจุภัณฑ์ที่แข็งแกร่ง (ถึง 220, ถึง 247 ฯลฯ )

ตัวอย่างเช่น MOSFETs TO-237 ที่เหมาะสำหรับวงจรอินเวอร์เตอร์กำลังสูงเนื่องจากพื้นที่ผิวขนาดใหญ่สำหรับการกระจายความร้อน

ทำไม Donghai Semiconductor จึงเป็นซัพพลายเออร์ Mosfet ที่เชื่อถือได้

บริษัท เจียงซูดงไคเซมิคอนดักเตอร์ จำกัด จำกัด เป็นผู้ผลิตชั้นนำของจีนด้วย:

• ประสบการณ์กว่า 20 ปีในการวิจัยและพัฒนาอุปกรณ์ไฟฟ้า

• ความเชี่ยวชาญที่แข็งแกร่งใน SGT MOSFET, IGBT และ SIC Technologies

• พื้นที่ผลิต 15,000 แห่งและกำลังการผลิตต่อปี 500 ล้านเครื่อง

• ห้องปฏิบัติการขั้นสูงสำหรับการทดสอบความน่าเชื่อถือแอปพลิเคชันและการวิเคราะห์ความล้มเหลว

• การรับรู้เป็นองค์กรไฮเทคแห่งชาติและศูนย์ R&D

ผลิตภัณฑ์ของพวกเขาถูกใช้อย่างกว้างขวางใน:

• คอนโทรลเลอร์ EV และเครื่องชาร์จออนบอร์ด

• อินเวอร์เตอร์แสงอาทิตย์และลิเธียม BMS

• ไดรฟ์อุตสาหกรรมและระบบอัตโนมัติ

• อุปกรณ์ผู้บริโภคและโครงสร้างพื้นฐาน 5G

คำถามที่พบบ่อย

A1: การทำงานสามโหมดของ MOSFET คืออะไร?
Q1: โหมดหลักสามโหมดถูกตัดออก (MOSFET ปิดอยู่), triode (MOSFET ทำหน้าที่เหมือนตัวต้านทาน) และความอิ่มตัว (MOSFET เปิดอยู่อย่างเต็มที่สำหรับการสลับ)

A2: ความแตกต่างระหว่างโหมดการปรับปรุงและโหมดการพร่อง MOSFETS คืออะไร?
Q2: โหมดการปรับปรุง MOSFETs จะปิดโดยปกติและต้องใช้แรงดันไฟฟ้าเกตบวกเพื่อเปิด โหมดการพร่อง MOSFETs จะเปิดและต้องการแรงดันเกตเชิงลบเพื่อปิด

A3: MOSFET ใดที่ดีที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันอินเวอร์เตอร์
Q3: SGT MOSFETs เหมาะอย่างยิ่งเนื่องจากความต้านทานต่ำการสลับอย่างรวดเร็วและประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีกำลังสูง

A4: อะไรทำให้ Mosfets ของ Donghai แตกต่างจากคนอื่น ๆ ?
Q4: Donghai นำเสนอ MOSFET ที่มีความน่าเชื่อถือสูงและมีประสิทธิภาพสูงพร้อมบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงและเทคโนโลยีร่องลึกที่ทันสมัยเหมาะสำหรับ EVs อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์และการควบคุมอุตสาหกรรม

A5: ฉันสามารถใช้ Donghai Mosfets ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคได้หรือไม่?
Q5: ใช่ MOSFETs ของพวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายในทีวีเครื่องปรับอากาศเครื่องมือไฟฟ้าและอุปกรณ์สมาร์ทโฮม

การทำความเข้าใจกับการทำงานของ MOSFET สามโหมดเป็นพื้นฐานสำหรับวิศวกรและนักออกแบบที่ทำงานทุกอย่างตั้งแต่วงจรพื้นฐานไปจนถึงระบบพลังงานขั้นสูง ไม่ว่าคุณจะจัดการกับโหมดการปรับปรุง MOSFETS การสำรวจประโยชน์ของ SGT MOSFETS หรือการเลือกอุปกรณ์สำหรับแอปพลิเคชันอินเวอร์เตอร์การเลือกส่วนประกอบที่เหมาะสมคือคีย์

Jiangsu Donghai Semiconductor ให้บริการโซลูชั่น MOSFET อย่างเต็มรูปแบบเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้นของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะพลังงานสะอาดและการแปลงพลังงานที่มีประสิทธิภาพ ด้วยทีม R&D ที่แข็งแกร่งการผลิตขั้นสูงและประวัติที่พิสูจน์แล้ว Donghai เป็นหุ้นส่วนที่คุณไปเป็นหุ้นส่วนสำหรับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงและมีประสิทธิภาพสูง