ترانزیستور ماسفت

چگونگی کارکرد ترانزیستورهای ماسفت

شاخه‌های ترانزیستور موسفت به صورت استاندارد، افزایشی و کاهنده (MOSTFET) تقسیم می‌شوند. یک موسفت حالت افزایشی معمولاً خاموش است تا زمانی که ولتاژ مثبت دروازه‌ای (نسبت به منبع) آن را روشن کند، در حالی که حالت کاهنده نیاز به اعمال بایاس منفی دارد. این تفاوت در عملکرد استفاده از هر نوع ترانزیستور موسفت را تقسیم می‌کند.

کاربردهای گوناگون ترانزیستورهای MOSFET

ترانزیستورهای موسفت نقش مهمی در مختلف‌ترین زمینه‌های الکترونیک ایفا می‌کنند. این ترانزیستورها در پردازش سیگنال‌های ویدئویی متناظر به کاربردهای مختلفی مانند فشرده‌سازی صدا، تأمین‌کننده‌های قدرت، تنظیم‌کننده‌های ولتاژ و بسیاری از کاربردهای دیگر به کار می‌روند. به عنوان مثال، ترانزیستورهای موسفت در تأمین‌کننده‌های قدرت کامپیوتر برای تولید خروجی ولتاژ استفاده می‌شوند. به طور مشابه، در تقویت‌کننده‌های قدرت، کیفیت صدا را افزایش می‌دهند که در نتیجه برای تولید موسیقی و استودیوهای ضبط مناسب‌تر هستند.

بیایید یک موضوع را بیشتر روشن کنیم، این‌ها به آن‌ها مدارهای جابجایی سریع می‌گویند که در آن باید سیگنال بین دایره‌های مختلف جابجا شود و به طور مناسب، قسمت مهم موسفت ترانزیستور است. این برای دستگاه‌های الکترونیکی دیجیتال مانند کامپیوترها، تلفن‌های همراه و تبلت‌ها به خصوص مفید است و اجازه می‌دهد تا بین برنامه‌ها به سرعت عبور کنید.

علاوه بر این، استفاده از ترانزیستورهای موسفت فراتر از الکترونیک گسترده شده است. آن‌ها برای کنترل خودکار باتری‌های خودرو و در بسیاری از حوزه‌های کوچک دیگر نیز استفاده می‌شوند. ترانزیستورهای موسفت می‌توانند برای تبدیل جریان مستقیم (DC) به جریان متناوب (AC) در کاربردهای تجدیدپذیر مانند پنل‌های خورشیدی نیز استفاده شوند.

یافتن بهترین ترانزیستور موسفت برای کاربرد شما

انتخاب ترانزیستور موسفت مناسب بستگی به توان خروجی، سطح ولتاژ و جریان جریان دارد. این همچنین بستگی به زمان استفاده دارد و اینکه آیا کاربرد نیاز به جابجایی سریع یا شاید کنترل جریان DC در مدار دارد.

معمولاً برای کاربردهای قدرت بالا، موسفت قدرت توصیه می‌شود و برای کاربردهای قدرت کم، موسفتهای سیگنال کوچک استفاده می‌شوند. نکته: موسفتهای کانال N به دلیل سرعت بیشترشان نسبت به کانال P معمولاً ترجیح داده می‌شوند. علاوه بر این، موسفتهای حالت افزایش (Enhancement Mode) برای کاربردهای سوئیچینگ مناسب هستند و موسفتهای حالت کاهش (Depletion Mode) برای مدارهای پوشش سیگنال استفاده می‌شوند.

استفاده از ترانزیستور موسفت نیز به قدرت مورد نیاز برای هر کاربرد وابسته است. ترانزیستورهای موسفت ولتاژ بالا برای کاربردهای ولتاژ بالا و ترانزیستورهای موسفت ولتاژ کم برای پیکربندی‌های ولتاژ کم توصیه می‌شوند. انواع مختلف ترانزیستور موسفت برای انتخاب وجود دارند و اصلآ به مقدار جریان مورد نیاز در گذر از یک مدار خاص بستگی دارد؛ موسفتهای قدرت برای شرایط جریان بالا و در مقابل موسفتهای سیگنال کوچک برای کاربردهای جریان کم مناسب هستند.

پیشرفت فناوری ترانزیستور ماسفت

الکترونیک نیز شاهد تحول یک نسل جدید از فناوری‌های ترانزیستور ماسفت بوده است. یکی از مهم‌ترین پیشرفت‌ها در فناوری ترانزیستور، استفاده از کربن سیلیکون - SiC برای ماسفت است که عملکرد بهتری در سرعت سوئیچ، کارایی و کاهش زیاد توان از دست رفته ارائه می‌دهد. کاربردهای هدف برای ترانزیستورهای ماسفت SiC، ماژول‌های توان بالا در xEV، سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و موتورهای صنعتی هستند.

پیشرفت جدید و شگفت‌انگیز در حال حاضر فناوری ترانزیستور ماسفت نیترید گالیوم (GaN) است که با پردازش سرعت سوئیچینگ بالا و فرکانس بازگشت با سطحی از کارایی که هیچ半رساننده سیلیکونی قادر به دستیابی به آن نیست، مواجه است. به ویژه برای کاربردهایی که نیازمند سوئیچینگ فرکانس بالا هستند، مانند تجهیزات ارتباطی در سرور/مرکز داده و سیستم‌های کنترل موتور مناسب است.

برای خلاصه گفتن، ترانزیستورهای ماسفت نقش کلیدی در زمینه الکترونیک دارند که در آنها در امپلی فایرهاي قدرتمند، تنظیم کننده های ولتاژ و مدارهای سوئیچینگ عمل می کنند. انتخاب ترانزیستور ماسفت مناسب بستگی به نیاز به ولتاژ، جریان و قدرت و همچنین مورد استفاده دارد. با توجه به ظهور فناوری های جدید و شگفت انگیزی مثل SiC و GaN، مهندسان هرگز اینقدر گزینه در اختیار نداشته اند برای راه حل های الکترونیکی بهتر.