ماسفت چیست

ماسفت چیست و چه کاربردی دارد. یکی از انواع ترانزیستور ها هستند و در اصل قطعات الکتریکی می باشند که وظیفه و عملکرد آنها سوئیچینگ ولتاژ است. ترانزیستور ماسفت دارای یک اثر میدانی نیمه رسانا است و به طوری کلی ترانزیستور ها در دو نوع اتصال قطبی و اثر میدانی وجود دارند. شکل ظاهری ترانزیستور ماسفت به این شکل است که دارای یک بدنه و سه پایه است. در این مقاله با آروا همراه باشید تا ترازیستور ماسفت را به زبان ساده بیان کنیم.

ماسفت به زبان ساده

ماسفت یک قطعه با سه پایه است که در اصل کار سوئیچ و تقویت کنندگی را انجام می دهد. به این صورت که اگر ولتاژ کمی را به گیت وارد کنیم پایه های درین و سورس به یکدیگر متصل می شوند و جریان بالایی میان آنها برقرار می شود. این دستگاه در واقع یک کنترل کننده ولتاژ نیز می باشد.

اجزاء ترانزیستور ماسفت (Mosfet Transistor )

اجزای ماسفت

این قطعه دارای سه پایه و یک بدنه می باشد که هر کدام عملکرد خاصی دارند :

گیت  (gate ) :

یکی از پایه ها در ماسفت است که وظیفه آن کنترل جریان به وجود آمده بین سورس و درین است. جنس این پایه از اکسید سیلسیوم است.

درین (drain) :

این پایه جریان خروجی از ماسفت را کنترل می کند. در واقع وظیفه خروجی جریان با درین است.

سورس (source):

این پایه در ماسفت ولتاژ ورودی را کنترل می کند. در واقع وظیفه ورودی جریان با سورس است.

انواع ماسفت (MOSFET)

ترانزیستور ماسفت

این دستگاه با توجه به کاربرد و طراحی که دارد دارای انواع مختلفی می باشد. در زیر انواع ماسفت ها را بررسی می کنیم .

p-chanel

در این مدل از انواع ماسفت ، سورس به پایه منفی منبع تغذیه وصل می شود. برای روشن کردن باید ولتاژ گیت را افزایش دهیم و هنگام خاموش کردن گیت را باید به پایه منفی منبع تغذیه وصل کنیم.

n-chanel

در این نوع از ماسفت ، سورس را باید به پایه مثبت متصل کنیم. در زمان روشن کردن ،ولتاژ گیت باید به صفر برسد به این معنی که ابتدا باید به منبع تغذیه وصل کنیم و برای خاموش کردن گیت را به منبع تغذیه مثبت متصل کنیم.

Depletion

این نوع از ماسفت ها اتصال را قطع نگه میدارند و زمانیکه ولتاژی وارد گیت می شود اتصال بین سورس و درین را بر قرار می کند.

Logic level

کاربرد این نوع از ترانزیستور بر عکس depletion است. به این صورت که اتصال را برقرار می کند تا زمانیکه ولتاژی وارد گیت شود.

کاربرد ترازیستور ماسفت

کاربرد ترانزیستور ماسفت

از این ترانزیستور در مدار های الکتریکی استفاده می شود. نحوه استفاده از آن به این صورت است که از این دستگاه به عنوان سوئیچ کننده و تقویت کننده استفاده می شود. در زیر به موارد کاربردی این دستگاه اشاره می کنیم:

  • منابع تغذیه سوئیچینگ ها
  • اینورترها
  • کنترل کننده های موتور های نوع DC
  • دستگاه های ups
  • امپلی فایر

ماسفت قدرت چیست ؟

در واقع نوعی خاص از ترانزیستور است که از آن می توان در توان های بالا استفاده کرد و در اصل برای این کار طراحی شده است. ماسفت قدرت سرعت سوئیچینگ بالایی دارد و علاوه بر آن در ولتاژهای پایین هم کارایی دارد. در این نوع خاص از ترانزیستور ها از گیت های عایق کاری استفاده شده است که در راه اندازی آسان ترانزیستور موثر است. از این نوع در بهره های کم نیز استفاده می شود و گاهی لازم است ولتاژ گیت از ولتاژ تحت کنترل باشد.

کاربرد ترانزیستور قدرت

ماسفت قدرت از پر کاربرد ترین کلید هایی است که از آنها در ولتاژ های کمتر از ۲۰۰ ولت استفاده می شود و از مهم ترین کاربرد های آن می توان به موارد زیر اشاره کرد.

  • مدارهای منابع تغذیه
  • مبدل های DC به AC
  • کنترل کننده های موتور

تست ماسفت

روش تست به این صورت است که مولتی متر را روی تست دیود قرار می دهیم و سپس ترانزیستور ماسفت را روی یک سطح عایق و بدون بار الکتریکی قرار می دهیم. قبل از شروع تست به وسیله یک قطعه فلزی بدون بار الکتریکی پایه ها را اتصال کوتاه می دهیم تا شارژ خازن تخلیه شود. با توجه به انواع ماسفت ها تست آنها نیز متفاوت است.

تست ماسفت

تست سلامت ماسفت n-Chanel

تست سلامت ترانزیستور n-Chanel به این صورت است که ابتدا پراب سیاه را به روی گیت و پراب قرمز را روی سورس می گذاریم. به صورتی که مولتی متر صدا ندهد که در غیر این صورت مدار باز است. در مرحله بعد پراب قرمز را به سورس و پراب سیاه را به درین وصل می کنیم. در این حالت باید مولتی متر یک عدد نشان دهد. با تغییر حالت در هر دو حالت مولتی متر نباید صدا دهد.

تست سلامت ماسفت p-Chanel

روش تست در ترانزیستور p-Chanel در حالت مثبت به این شکل است که پراب قرمز را روی گیت می گذاریم و پراب سیاه را روی سورس می گذاریم و نباید مولتی متر صدا بدهد. در مرحله بعد پراب سیاه را روی سورس و پراب قرمز را روی درین وصل می کنیم که در این مرحله مولتی متر یک عدد نشان می دهد و نیاید صدایی مانند بوق بدهد.

ماسفت افزایشی

در ماسفت های افزایش و در حالت مثبت هنگامی که گیت نسبت به سورس مثبت باشد، جریان از درین به سورس منتقل می شود. ماسفت های افزایشی حساس هستند به گونه ای که با الکتریسته ساکن بدن نیز تحریک می شوند.

ماسفت کاهشی

مکانیزم و ساختار ماسفت کاهشی شبیه به افزایشی است و تنها یک فرق دارد و آن هم مربوط به استفاده از یک پوشش نواری سیلسیم میان سورس و درین در هنگام ساخت و تولید می باشد. اگر اختلاف پتانسیل میان درین و سورس شکل بگیرد جریانی از سورس به درین خواهیم داشت حتی اگر ولتاژ وارد شده به گیت صفر باشد.

ماسفت اینورتر

از این دستگاه در اینورتر ها نیز استفاده می شود و در اصل قطعه ای است که ولتاژ و جریان را کنترل می کند. ماسفت در اینورتر جوشکاری در فرکانس های بالا عملکرد بهتری دارد اما با جریان بالا ارتباط خوبی ندارد. از کارایی ها و کاربرد های مهم آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • قابلیت شارژ باتری
  • منبع تغذیه سوییچینگ با سوئیچ ZVS با توان کمتر از ۱۰۰۰ وات
  • منبع تغذیه سوییچینگ، با سوئیچ سخت با فرکانس بیشتر از ۲۰۰ کیلو هرتز
  • کنترل پذیری توسط ولتاژ
  • امپدانس ورودی زیاد
  • سطح نویز پایین
  • پایداری دمایی بهتر

پاور ماسفت چیست؟

قطعه ای است که از آن برای کنترل کردن توان بالا استفاده می شود و از آن در شرایط خاموش و روشن کردن استفاده می شود. این کاربرد سبب شده است تا این قطعه بیشترین مصرف در سوئیچ ولتاژ پایین داشته باشد. پاور ماسفت سرعت ارتباطی خوب و کاربرد بهتری در ولتاژ های پایین دارد. این قطعه می تواند جریان بیشتری را نیز در خود نگه دارد.

ماسفت بهتر است یا IGBT ؟

ماسفت بهتر است یا IGBT

MOSFET و IGBT از انواع ترانزیستور ها هستند که وظیفه و کاربرد اصلی آنها سوئیچ کردن جریان و ولتاژ است. ماسفت نسبت به IGBT از تکنولوژی قدیمی تری برخوردار است اما همچنان از آن به عنوان سوئیچینگ و تقویت کنندگی استفاده می شود. امروزه با رشد تکنولوژی و گسترش صنایع ،به ویژه در اینورتر های جوشکاری از تکنولوژی IGBT استفاده می شود. اگر بخواهیم بگوییم کدام یک بهتر است این جواب منوط به کارایی و کاربرد هر کدام از آنها دارد. اما در برخی موارد مانند اینورتر ها استفاده از تکنولوژی IGBT بهتر و مناسب تر است.


جهت آشنایی بهتر با تکنولوژی IGBT و مقایسه آن با ماسفت ، مقاله IGBT چیست را مطالعه بفرمایید.


با توجه به اینکه هر کدام از این ترانزیستور ها کاربرد، ساختار و مزیت های زیادی دارند در ادامه به برخی از مهم ترین آنها در قالب یک جدول اشاره می کنیم.

ترانزیستور ماسفت

ترانزیستور igbt
کنترل پذیری توسط ولتاژ افت ولتاژ و تلفات کم
امپدانس ورودی زیاد امپدانس ورودی بالا
سطح نویز پایین ولتاژ حالت روشن کم
سرعت بالا سرعت بسیار بالا
مشخصات ماسفت IGBT
فرکانس زیاد، بیشتر از ۲۰۰ Khz

 

زیاد، بیشتر از ۲۰ Khz

 

ولتاژ کم، کمتر از ۲۵۰ولت زیاد، بیشتر از ۱۰۰۰ولت

جمع بندی :

در این مطلب سعی کردیم به زبانی ساده انواع ماسفت ها را به همراه کاربردشان و تفاوتشان با IGBT ها به طور جامع بررسی کنیم .چنانچه به اطلاعات بیشتری در این زمینه نیاز داشتید می توانید با مشاوران ما در شرکت آروا تماس حاصل فرمایید و یا سوالات خود را در قسمت نظرات در زیر همین مطلب مطرح کنید.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.