برای این که بدانید ماسفت (mosfet) چیست و چگونه کار می کند؟ باید بگوییم که این وسیله یکی از قطعات الکتریکی می باشد که در مدار ها بسیار پر کاربرد است. این وسیله یکی از انواع ترانزیستور ها می باشد که وظیفه اصلی آن سوئیچینگ ولتاژ است. این قطعه از نظر شکل ظاهری دارای یک بدنه و سه پایه می باشد و دارای اثر میدانی نیمه رسانا می باشد. برای آشنایی بیشتر با این وسیله و نحوه کار آن کافیست که تا انتهای مقاله همراه ما باشید.
ماسفت (mosfet) چیست و چگونه کار می کند؟
ماسفت (mosfet) چیست و چگونه کار میکند؟ این سوالی است که ذهن افراد زیادی را به خود مشغول کرده است. این نوع ترانزیستور ها دارای تطبیق پذیری بالایی بوده و کاربرد های مختلفی دارد. این قطعه در حقیقت یکی از تجهیزات الکتریکی می باشد که دارای سه پایه است. این وسیله کار تقویت کنندگی در مدار را بر عهده دارد و به عنوان یک کنترل کننده ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرد. این قطعات برق بسیار کمی مصرف می کنند و در عین حال راندمان بالایی دارند.
توجه داشته باشید که این قطعه را در انواع و مدل های مختلفی تولید می کنند. برای این که متوجه شویم این قطعه به درستی کار می کند باید آن را تست کنیم. برای تست این قطعه باید مولتی متر را روی تست دیود بگذارید و سپس این نوع ترانزیستور را بر روی یک سطح عایق بگذارید. توجه داشته باشید که سطح مورد نظر باید بدون بار الکتریکی باشد و قبل از شروع تست باید با کمک یک قطعه فلزی بدون بار شارژ خازن را تخلیه کنید. زمانی که اقدامات لازم برای تست انجام شد نباید هیچ گونه صدای خاصی از قطعه شنیده شود. در این شرایط قطعه سالم بوده و قابلیت استفاده در مدار های مختلف الکتریکی را دارد.
معرفی اجزای اصلی ماسفت
بهتر است که ابتدا با اجزای این وسیله بیش تر آشنا شویم. مهم ترین اجزاء و قطعات به کار رفته در این وسیله عبارتند از:
- گیت
این جزء که از جنس اکسید سیلسیوم می باشد، در حقیقت یکی از پایه های این قطعه می باشد جریان موجود بین سورس و درین را کنترل می کند. - درین
این بخش جریان خروجی را تحت کنترل خود قرار می دهد و در واقع وظیفه کنترل خروجی جریان را بر عهده دارد. - سورس
این پایه وظیفه ولتاژ ورودی را بر عهده دارد.
آشنایی با انواع ماسفت و نحوه عملکرد آن ها
می خواهید بدانید ماسفت (mosfet) چیست برای این کار بهتر است بدانید که این قطعه در انواع و مدل های مختلفی تولید می شوند. هر یک از نمونه های این قطعه دارای ویژگی های منحصر به فردی بوده و مشخصات خاصی دارد که مهم ترین آن ها عبارتند از:
P-chanel
در این مدل از ماسفت ها پایه سورس به پایه منفی منبع تغذیه وصل می شود. برای روشن کردن این قطعه باید ولتاژ گیت را افزایش دهید و برای خاموش کردن آن باید گیت را به پایه منفی منبع تغذیه متصل نمایید.
n-chanel
در این مدل از ماسفت ها باید سورس را به پایه مثبت وصل کنید. برای روشن کردن قطعه باید ولتاژ گیت را کاملا به صفر برسانید. برای خاموش کردن آن نیز باید گیت را به پایه مثبت منبع تغذیه متصل نمایید.
Depletion
این نوع از قطعات اتصال را قطع کرده و در همین حالت نگه می دارند. زمانی که ولتاژی وارد گیت شود اتصال لازم بین سورس و درین توسط این قطعه برقرار می شود.
Logic level
نحوه عملکرد این نوع ماسفت ها دقیقا برعکس Depletion می باشد. در این نوع از ترانزیستور ها تا زمانی که ولتاژی وارد گیت شود، جریان برقرار می باشد.
معرفی انواع ماسفت های قدرت
انواع ماسفت ها به موارد بالا ختم نمی شوند و برخی از این قطعات دارای قدرت های بالاتری هستند. این نوع ماسفت ها که در توان های بالا مورد استفاده قرار می گیرند، در ولتاژ های پایین عملکرد بسیار عالی از خود نشان می دهند. این قطعات راه اندازی ساده ای دارند و سرعت سوئیچینگ در آن ها بسیار بالا می باشد. برای این که بدانید ماسفت (mosfet) چیست و چگونه کار میکند؟ باید بگوییم که ماسفت های قدرت دارای ویژگی های منحصر به فردی می باشند که مهم ترین آن ها عبارتند از:
- پهنای باند گسترده
- سهولت تعمیر
- راه اندازی ساده
- استفاده ساده
- آسان بودن قابلیت پردازش موازی پیشرفته
در حالت کلی این نمونه از ماسفت ها را به ۶ دسته مختلف تقسیم بندی می کنند که عبارتند از:
- حالت تخلیه ای
این نمونه معمولا روشن بوده و هر زمان که از ماسفت آستانه Vgs استفاده شود، خاموش می گردد. - حالت تقویت کننده
این قطعه معمولا خاموش بوده و زمان استفاده از Vgs روشن می شود. - ماسفت های کانال N
ولتاژ و جریان این قطعات مثبت می باشد. - ماسفت های کانال P
این نوع ماسفت ها دارای ولتاژ و جریان منفی می باشند. - ماسفت های ولتاژ پایین
ولتاژ شکست در این قطعات بین ۰ تا ۲۰۰ ولت می باشد. - ماسفت های ولتاژ بالا
ولتاژ شکست در این نمونه از ماسفت ها بیش از ۲۰۰ ولت است.
کاربرد های ماسفت
باید بگوییم که از این قطعات در مدار های مختلف الکتریکی استفاده می کنند. این قطعه در حقیقت به عنوان یک تقویت کننده و سوئیچ کننده در مدار قرار می گیرد و در موارد مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. مهم ترین موارد کاربرد این قطعه عبارتند از:
- منابع تغذیه سوئیچینگ ها
- اینورتر ها
- کنترل کننده های موتور نوع DC
- دستگاه های nps
- امپلی فایر
ماسفت های قدرت نیز دارای ویژگی های خاصی بوده و در موارد مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند. مهم ترین کاربرد های این نوع ماسفت ها عبارتند از:
- مدار های منابع تغذیه
- مبدل های DC به AC
- کنترل کننده های موتور
سخن پایانی
در این مقاله تلاش کردیم تا به پرسش ماسفت (mosfet) چیست و چگونه کار میکند؟ پاسخ دهیم. این قطعه یکی از انواع ترانزیستور می باشد که نیمه رسانا است. در دستگاه های مختلف الکتریکی از این قطعه به عنوان یک تقویت کننده و سوئیچینگ استفاده می کنند و از این طریق ولتاژ مورد نیاز را تامین می کنند. این قطعه دارای سه پایه می باشد که هر یک از آن ها وظیفه خاصی را در مدار بر عهده دارند و با همدیگر کار می کنند تا قطعه بتواند نقش خود را به خوبی ایفا کند. از این که تا پایان همراه ما بودید بی نهایت سپاسگزاریم و امیدواریم که از مطالعه مقاله لذت برده باشید.
سوالات متداول ماسفت (mosfet) چیست و چگونه کار می کند؟
- ماسفت ها چه تفاوتی با دیگر ترانزیستور ها دارند؟
در این قطعه گیت و کانال از هم جدا می باشد این در حالی است که در ترانزیستور ها این دو بخش به هم متصل هستند و به صورت یکپارچه می باشند. - ماسفت و Igbt چه تفاوت هایی با یکدیگر دارند؟
ماسفت از تکنولوژي قدیمی تری برخوردار است و نسبت به نوع دوم سرعت کمتری دارد. از طرفی از این ترانزیستور برای ولتاژ های کم تر از ۲۵۰ استفاده می کنند این در حالی است که نوع دوم در مواردی با بیش از ۱۰۰۰ ولت استفاده می شود. - چند نمونه از پر کاربرد ترین ماسفت ها را معرفی کنید؟
نمونه هایی مانند LF، BS170، BS250، BSS138، IRF540 و IRF9540 از جمله پر کاربرد ترین نمونه از این قطعات می باشند.
