Ba chế độ hoạt động của MOSFET là gì?

Khi nói đến các thiết bị điện tử hiện đại, MOSFET đóng một vai trò quan trọng trong mọi thứ, từ điện thoại di động đến xe điện. Một MOSFET (bóng bán dẫn hiệu ứng trường-oxit-oxit-semealuctor) là xương sống của chuyển đổi và khuếch đại năng lượng trong các mạch điện tử. Cho dù bạn đang thiết kế một biến tần mặt trời, xây dựng hệ thống quản lý pin lithium hoặc làm việc trên bộ sạc xe điện, hiểu cách thức hoạt động của MOSFE và cụ thể hơn, ba phương thức hoạt động là điều cần thiết.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ phá vỡ ba chế độ chính của hoạt động MOSFET, khám phá cấu trúc, loại và ứng dụng của nó và phân tích cách thức hoạt động của thiết bị linh hoạt này trong các kịch bản trong thế giới thực. Chúng tôi cũng sẽ khám phá các công nghệ mới nhất, bao gồm MOSFETS và chế độ nâng cao MOSFETS, và cách các công ty như Jiangsu Donghai S bán dẫn đang đổi mới trong lĩnh vực này.

Hiểu những điều cơ bản của một mosfet

MOSFET là một thiết bị bán dẫn được sử dụng để chuyển đổi và khuếch đại tín hiệu điện tử. Nó được sử dụng rộng rãi do hiệu quả cao, tốc độ chuyển đổi nhanh và kích thước nhỏ. Thiết bị này có ba thiết bị đầu cuối, lượng, thoát nước và nguồn và nó hoạt động dựa trên điện áp được áp dụng cho thiết bị đầu cuối cổng.

Trước khi lặn vào ba chế độ hoạt động, điều quan trọng là phải hiểu rằng MOSFET có các loại khác nhau, chẳng hạn như:

• MOSFETS N-kênh và P-Channel

• Chế độ cạn kiệt và chế độ nâng cao MOSFETS

• Power Mosfets, bao gồm cả SGT MOSFET (rãnh cổng được bảo vệ)

Bạn có thể khám phá các loại sản phẩm khác nhau của MOSFETS tại trang web chính thức của Jiangsu Donghai S bán dẫn:

Ba chế độ hoạt động của MOSFET

Mỗi MOSFET hoạt động ở ba chế độ chính tùy thuộc vào điện áp được áp dụng giữa các thiết bị đầu cuối của nó: cut-off, triode (tuyến tính) và bão hòa (hoạt động). Hiểu các chế độ này là rất quan trọng để thiết kế các mạch hiệu quả.

Hãy khám phá từng chế độ theo thuật ngữ đơn giản:

1. Chế độ cắt

Trong chế độ này, điện áp cổng-nguồn (VGS) nhỏ hơn điện áp ngưỡng (VTH). MOSFET vẫn tắt, hoạt động như một công tắc mở. Không có dòng chảy hiện tại từ cống này đến nguồn. Chế độ này được sử dụng rộng rãi trong các mạch logic kỹ thuật số trong đó trạng thái bật/tắt rõ ràng là cần thiết.

2. Chế độ Triode (chế độ tuyến tính)

Khi điện áp cổng cao hơn ngưỡng và điện áp thoát nước thấp hơn điện áp cổng trừ ngưỡng, MOSFET hoạt động giống như một điện trở thay đổi. Chế độ này được sử dụng trong các ứng dụng tương tự khi cần điều khiển điện áp chính xác, chẳng hạn như ổ đĩa hoặc bộ khuếch đại.

3. Chế độ bão hòa (chế độ hoạt động)

Ở đây, MOSFET hoàn toàn trên. VGS lớn hơn VTH và VDS cao hơn VGS - VTH. Dòng chảy trở nên ổn định và độc lập với VDS. Đây là chế độ phổ biến nhất để chuyển đổi các ứng dụng như bộ chuyển đổi DC-DC, bộ biến tần và nguồn điện.

Các loại MOSFE, làm việc, cấu trúc và ứng dụng

Các loại mosfets

Có một số loại MOSFET, mỗi loại được thiết kế cho các ứng dụng cụ thể:

• Chế độ nâng cao MOSFET: Loại phổ biến nhất, thường TẮT khi VGS = 0.

• Chế độ suy giảm MOSFET: BẬT thông thường và cần điện áp cổng ngược để tắt.

• SGT MOSFET: Một thế hệ MOSFET mới hơn sử dụng cấu trúc rãnh để có hiệu suất tốt hơn trong các ứng dụng điện áp thấp.

Cấu trúc và làm việc

Một MOSFET bao gồm một cơ thể bán dẫn (thường là silicon), một lớp cách điện (thường là silicon dioxide) và một cổng dẫn điện. Khi điện áp được áp dụng cho cổng, nó sẽ điều khiển dòng chảy giữa cống và nguồn.

Ví dụ, a SGT MOSFET (MOSFET Gate được che chắn) sử dụng cấu trúc rãnh để giảm điện tích và điện tích, làm cho nó trở nên lý tưởng cho việc chuyển đổi hiệu quả cao trong điện tử công suất.

Donghai S bán dẫn chuyên về các công nghệ MOSFET nâng cao bao gồm SGT MOSFET, có sẵn ở đây:

Các ứng dụng trong thế giới thực của MOSFET

MOSFETS ở khắp mọi nơi ngày nay, cung cấp năng lượng cho các thiết bị trong một số lĩnh vực:

• Bộ biến tần được sử dụng trong các hệ thống năng lượng mặt trời

• Bộ điều khiển động cơ EV và quản lý pin

• Nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi tần số cao

• Điện tử tiêu dùng như TV, điều hòa không khí và máy hút bụi

• Các công cụ công nghiệp như máy hàn và hệ thống UPS

Các sản phẩm MOSFET của Donghai được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực này, được hưởng lợi từ các tiêu chuẩn sản xuất cao và thiết kế sáng tạo.

Tại sao SGT MOSFET đang thay đổi trò chơi

SGT MOSFET là một bước đột phá trong công nghệ bán dẫn điện. Nhờ cấu trúc rãnh của họ và cổng được bảo vệ, họ cung cấp:

• Độ bền thấp hơn (RDS (BẬT))

• Hiệu quả cao hơn trong việc chuyển đổi

• Hiệu suất nhiệt tốt hơn

• Giảm điện tích cổng (QG)

Những ưu điểm này làm cho SGT MOSFET trở thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng biến tần, xe điện và hệ thống pin lithium, ba trong số các thị trường phát triển nhanh nhất trong thiết bị điện tử.

So vs Trenchmos vs Planar

Xu hướng phát triển MOSFET

Khi thế giới tiến tới điện khí hóa và năng lượng tái tạo, nhu cầu về các giải pháp MOSFET hiệu quả đang tăng vọt. Xu hướng chính bao gồm:

• Tăng trưởng của EV và các hệ thống lưu trữ năng lượng cần MOSFETS Chế độ tăng cường hiệu quả cao

• Tăng áp dụng SGT MOSFET trong các ứng dụng nhỏ gọn, hiệu suất cao

• Nhu cầu gia tăng về MOSFET mất thấp trong các hệ thống biến tần

• Công nghiệp chuyển sang các chất bán dẫn băng rộng như SIC, bổ sung cho MOSFETS tiêu chuẩn

Chất bán dẫn Donghai đang theo kịp các xu hướng này bằng cách cung cấp các sản phẩm MOSFET tiên tiến với độ tin cậy và khả năng mở rộng cao. Công suất sản xuất của họ là 500 triệu thiết bị hàng năm hỗ trợ nhu cầu toàn cầu, đặc biệt là đối với các ngành công nghiệp tăng trưởng cao như New Energy, 5G và Smart Cams.

Tích hợp MOSFET trong các ứng dụng biến tần

Mạch biến tần chuyển đổi DC thành AC và là trung tâm của các hệ thống năng lượng mặt trời, ổ đĩa EV và hệ thống UPS. Chọn đúng MOSFET cho các ứng dụng biến tần phụ thuộc vào:

• Điện áp và các yêu cầu hiện tại

• Tần số chuyển đổi

• Quản lý nhiệt

• Mục tiêu hiệu quả

Dòng sản phẩm MOSFET của Donghai được tối ưu hóa để sử dụng biến tần, với các tính năng như RDS thấp (ON), độ ổn định nhiệt tăng cường và bao bì mạnh mẽ (TO-220, TO-247, v.v.).

Ví dụ, MOSFET được đóng gói TO-247 là lý tưởng cho các mạch biến tần công suất cao do diện tích bề mặt lớn của chúng để tản nhiệt.

Tại sao Donghai S bán dẫn là nhà cung cấp MOSFET đáng tin cậy

Công ty TNHH Bán dẫn Jiangsu Donghai là nhà sản xuất hàng đầu của Trung Quốc với:

• Hơn 20 năm kinh nghiệm trong R & D thiết bị điện

• Chuyên môn mạnh mẽ về Công nghệ SGT MOSFET, IGBT và SIC

• 15000 khu vực sản xuất và 500 triệu đơn vị công suất hàng năm

• Các phòng thí nghiệm nâng cao về độ tin cậy, ứng dụng và phân tích thất bại

• Công nhận là một doanh nghiệp công nghệ cao và trung tâm R & D quốc gia

Sản phẩm của họ được sử dụng rộng rãi trong:

• Bộ điều khiển EV và Bộ sạc trên tàu

• Bộ biến tần mặt trời và Lithium BMS

• Ổ đĩa công nghiệp và hệ thống tự động hóa

• Thiết bị tiêu dùng và cơ sở hạ tầng 5G

Câu hỏi thường gặp

A1: Ba chế độ hoạt động của MOSFET là gì?
Câu 1: Ba chế độ chính được giới hạn (MOSFET bị tắt), Triode (MOSFET hoạt động giống như một điện trở) và độ bão hòa (MOSFET hoàn toàn có trên chuyển đổi).

A2: Sự khác biệt giữa chế độ tăng cường và chế độ cạn kiệt MOSFET là gì?
Câu 2: MOSFET Chế độ tăng cường thường bị tắt và yêu cầu điện áp cổng dương để bật. MOSFETS Chế độ cạn kiệt bình thường và yêu cầu điện áp cổng âm để tắt.

A3: MOSFET nào là tốt nhất cho các ứng dụng biến tần?
Câu 3: MOSFET của SGT là lý tưởng do khả năng chống chống lại thấp, chuyển đổi nhanh và hiệu quả tốt hơn trong môi trường năng lượng cao.

A4: Điều gì làm cho Mosfets của Donghai khác với những người khác?
Q4: Donghai cung cấp các MOSFET có trách nhiệm cao, hiệu quả cao với bao bì tiên tiến và công nghệ rãnh tiên tiến, phù hợp với EVS, bộ biến tần mặt trời và điều khiển công nghiệp.

A5: Tôi có thể sử dụng Donghai Mosfets trong Điện tử tiêu dùng không?
Câu 5: Có, MOSFET của chúng được sử dụng rộng rãi trong TV, điều hòa không khí, dụng cụ điện và thiết bị nhà thông minh.

Hiểu ba phương thức hoạt động MOSFET là nền tảng cho các kỹ sư và nhà thiết kế làm việc trên mọi thứ, từ các mạch cơ bản đến các hệ thống năng lượng tiên tiến. Cho dù bạn đang xử lý các MOSFET về chế độ nâng cao, khám phá lợi ích của MOSFET của SGT hoặc chọn thiết bị cho các ứng dụng biến tần, chọn đúng thành phần là chìa khóa.

Jiangsu Donghai S bán dẫn cung cấp đầy đủ các giải pháp MOSFET để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thiết bị điện tử thông minh, năng lượng sạch và chuyển đổi năng lượng hiệu quả. Với một nhóm R & D mạnh mẽ, sản xuất nâng cao và hồ sơ theo dõi đã được chứng minh, Donghai là đối tác của bạn cho các thiết bị bán dẫn hiệu suất cao, đáng tin cậy.