MOSFET | ၏ လုပ်ငန်းခွင်နိယာမမျဉ်း၏ အသေးစိတ် ရှင်းလင်းချက် FET - Olukey ၏ အတွင်းပိုင်း ဖွဲ့စည်းပုံကို လေ့လာခြင်း။

MOSFET သည် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာစက်မှုလုပ်ငန်းတွင် အခြေခံအကျဆုံး အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ အီလက်ထရွန်းနစ်ဆားကစ်များတွင် MOSFET ကို ယေဘုယျအားဖြင့် ပါဝါအသံချဲ့စက် ဆားကစ်များ သို့မဟုတ် ပါဝါထောက်ပံ့မှုဆားကစ်များကို ကူးပြောင်းရာတွင် ယေဘူယျအားဖြင့် အသုံးများသည်။ အောက်၊OLUKEYMOSFET ၏လုပ်ငန်းဆောင်တာနိယာမကိုအသေးစိတ်ရှင်းပြပြီး MOSFET ၏အတွင်းပိုင်းဖွဲ့စည်းပုံကိုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာပေးပါမည်။

အဘယ်နည်းMOSFET

MOSFET၊ Metal Oxide Semiconductor Filed Effect Transistor (MOSFET)။ ၎င်းသည် analog circuit များနှင့် digital circuit များတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုနိုင်သော field effect transistor တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်း၏ "ချန်နယ်" (အလုပ်ကယ်ရီယာ) ၏ polarity ခြားနားချက်အရ ၎င်းကို NMOS နှင့် PMOS ဟုခေါ်လေ့ရှိသော "N-type" နှင့် "P-type" ဟူ၍ နှစ်မျိုးခွဲခြားနိုင်သည်။

MOSFET ၏လုပ်ဆောင်မှုနိယာမ

MOSFET ကို အလုပ်လုပ်မုဒ်အရ မြှင့်တင်မှုအမျိုးအစားနှင့် ဖြိုခွဲမှုအမျိုးအစားဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။ မြှင့်တင်မှုအမျိုးအစားသည် ဘက်လိုက်ဗို့အားအသုံးမပြုဘဲ con မရှိသည့်အခါ MOSFET ကို ရည်ညွှန်းသည်။ductive လမ်းကြောင်း။ ဘက်လိုက်ဗို့အားကို အသုံးမပြုသည့်အခါ လျော့နည်းသွားသည့်အမျိုးအစားသည် MOSFET ကို ရည်ညွှန်းသည်။ conductive channel ပေါ်လာပါမည်။

လက်တွေ့အသုံးချမှုများတွင် N-channel မြှင့်တင်မှုအမျိုးအစားနှင့် P-channel မြှင့်တင်မှုအမျိုးအစား MOSFET များသာရှိသည်။ NMOSFET များသည် ပြည်နယ်တွင်း ခုခံမှု သေးငယ်ပြီး ထုတ်လုပ်ရန် လွယ်ကူသောကြောင့် NMOS သည် လက်တွေ့အသုံးချမှုများတွင် PMOS ထက် ပို၍ အဖြစ်များပါသည်။

မြှင့်တင်မုဒ် MOSFET

မြှင့်တင်မုဒ် MOSFET ၏ D နှင့် အရင်းအမြစ် S ကြားတွင် နောက်ကျောမှ PN လမ်းဆုံနှစ်ခုရှိသည်။ gate-source ဗို့အား VGS=0 ၊ drain-source voltage VDS ကို ထည့်ထားလျှင်ပင်၊ ပြောင်းပြန်-ဘက်လိုက်သော အခြေအနေတွင် PN လမ်းဆုံတစ်ခု အမြဲရှိနေသည်၊ နှင့် မြောင်းနှင့် အရင်းအမြစ်အကြား လျှပ်ကူးလမ်းကြောင်း မရှိပါ (လက်ရှိ စီးဆင်းမှုမရှိပါ။ ) ထို့ကြောင့် ယခုအချိန်တွင် Drain current ID=0 ဖြစ်သည်။

ဤအချိန်တွင်၊ အကယ်၍ ဂိတ်ပေါက်နှင့် ရင်းမြစ်ကြားတွင် ရှေ့သို့ဗို့အား ထပ်ထည့်ပါက။ ဆိုလိုသည်မှာ VGS>0၊ ထို့နောက် P-type ဆီလီကွန်အလွှာနှင့် လိုက်လျောညီထွေရှိသော ဂိတ်ပေါက်ပါသည့် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို SiO2 လျှပ်ကာအလွှာနှင့် ဂိတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းကြားရှိ SiO2 လျှပ်ကာအလွှာတွင် ထုတ်ပေးမည်ဖြစ်သည်။ အောက်ဆိုဒ်အလွှာသည် ကာရံထားသောကြောင့်၊ ဂိတ်သို့သက်ရောက်သော ဗို့အား VGS သည် လျှပ်စီးကြောင်းကို မထုတ်ပေးနိုင်ပါ။ အောက်ဆိုဒ်အလွှာ၏ နှစ်ဖက်စလုံးတွင် capacitor ကိုထုတ်ပေးပြီး VGS နှင့်ညီမျှသော circuit သည် ဤ capacitor (capacitor) အား အားသွင်းပါသည်။ VGS သည် ဂိတ်ပေါက်၏ အပြုသဘောဆောင်သော ဗို့အားဖြင့် ဆွဲဆောင်သော VGS ဖြည်းဖြည်းချင်း တက်လာသည်နှင့်အမျှ လျှပ်စစ်စက်ကွင်းတစ်ခုကို ထုတ်ပေးသည်။ အီလက်ထရွန် အများအပြားသည် ဤ ကာပတ်စီတာ (capacitor) ၏ အခြားတစ်ဖက်တွင် စုပုံပြီး N-type conductive channel ကို မြောင်းမှ အရင်းအမြစ်သို့ ဖန်တီးသည်။ VGS tube ၏ turn-on ဗို့အား VT ထက်ကျော်လွန်သောအခါ (ယေဘုယျအားဖြင့် 2V ခန့်) N-channel tube သည် စတင်လုပ်ဆောင်ပြီး drain current ID ကိုထုတ်ပေးပါသည်။ ချန်နယ်သည် turn-on ဗို့အားကို ပထမဆုံး စတင်ထုတ်လုပ်သောအခါတွင် ကျွန်ုပ်တို့သည် gate-source voltage ကို ခေါ်သည်။ ယေဘုယျအားဖြင့် VT အဖြစ်ဖော်ပြသည်။

ဂိတ်ဗို့အား VGS အရွယ်အစားကို ထိန်းချုပ်ခြင်းသည် လျှပ်စစ်စက်ကွင်း၏ ကြံ့ခိုင်မှု သို့မဟုတ် အားနည်းမှုကို ပြောင်းလဲစေပြီး မြောင်းလက်ရှိ ID ၏ အရွယ်အစားကို ထိန်းချုပ်ခြင်း၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို ရရှိနိုင်သည်။ ၎င်းသည် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းများကို ထိန်းချုပ်ရန်အတွက် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းများကို အသုံးပြုသည့် MOSFET ၏ အရေးကြီးသောအင်္ဂါရပ်ဖြစ်သောကြောင့် ၎င်းတို့ကို field effect transistors ဟုခေါ်သည်။

MOSFET အတွင်းပိုင်းဖွဲ့စည်းပုံ

ညစ်ညမ်းမှုနည်းသော အာရုံစူးစိုက်မှုနည်းသော P-type ဆီလီကွန်အလွှာတစ်ခုတွင်၊ မြင့်မားသောညစ်ညမ်းမှုအာရုံစူးစိုက်မှုရှိသော N+ ဒေသနှစ်ခုကို ပြုလုပ်ပြီး လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှစ်ခုကို d နှင့် အရင်းအမြစ်အဖြစ် ဆောင်ရွက်ရန်အတွက် သတ္တုအလူမီနီယံမှ လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှစ်ခုကို ထုတ်ယူသည်။ ထို့နောက် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ မျက်နှာပြင်ကို အလွန်ပါးလွှာသော ဆီလီကွန်ဒိုင်အောက်ဆိုဒ် (SiO2) လျှပ်ကာအလွှာဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားပြီး Gate အဖြစ် ဆောင်ရွက်နိုင်ရန် မြောင်းနှင့် အရင်းအမြစ်ကြားရှိ insulating layer တွင် အလူမီနီယမ် လျှပ်ကူးပစ္စည်းကို တပ်ဆင်ထားသည်။ N-channel မြှင့်တင်မုဒ် MOSFET အဖြစ် လျှပ်ကူးပစ္စည်း B ကိုလည်း အလွှာပေါ်တွင် ရေးဆွဲထားသည်။ P-channel မြှင့်တင်မှု-အမျိုးအစား MOSFETs များ၏အတွင်းပိုင်းဖွဲ့စည်းမှုအတွက်လည်း အလားတူပင်ဖြစ်သည်။

N-channel MOSFET နှင့် P-channel MOSFET ဆားကစ်သင်္ကေတများ

အထက်ပါပုံသည် MOSFET ၏ပတ်လမ်းသင်္ကေတကိုပြသထားသည်။ ပုံတွင် D သည် မြောင်းဖြစ်ပြီး S သည် အရင်းအမြစ်ဖြစ်ပြီး G သည် ဂိတ်ဖြစ်ပြီး အလယ်ရှိ မြှားသည် အလွှာကို ကိုယ်စားပြုသည်။ မြှားသည် အတွင်းဘက်သို့ ညွှန်ပါက၊ ၎င်းသည် N-channel MOSFET ကို ညွှန်ပြပြီး မြှားသည် အပြင်ဘက်သို့ ညွှန်ပြပါက၊ ၎င်းသည် P-channel MOSFET ကို ညွှန်ပြသည်။

Dual N-channel MOSFET၊ dual P-channel MOSFET နှင့် N+P-channel MOSFET ဆားကစ်သင်္ကေတများ

အမှန်မှာ၊ MOSFET ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း၊ စက်ရုံမှမထွက်မီ အရင်းအမြစ်နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။ ထို့ကြောင့် သင်္ကေတဆိုင်ရာ စည်းမျဉ်းများတွင်၊ အလွှာကိုကိုယ်စားပြုသောမြှားသင်္ကေတသည် မြောင်းနှင့် အရင်းအမြစ်ကို ပိုင်းခြားရန် အရင်းအမြစ်နှင့်လည်း ချိတ်ဆက်ရမည်ဖြစ်သည်။ MOSFET မှအသုံးပြုသောဗို့အား၏ polarity သည်ကျွန်ုပ်တို့၏ရိုးရာထရန်စစ္စတာနှင့်ဆင်တူသည်။ N-channel သည် NPN transistor နှင့် ဆင်တူသည်။ D သည် အပြုသဘော လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် ချိတ်ဆက်ထားပြီး အရင်းအမြစ် S ကို အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။ ဂိတ် G တွင် အပြုသဘောဆောင်သောဗို့အားရှိသောအခါ၊ conductive channel တစ်ခုဖွဲ့စည်းပြီး N-channel MOSFET စတင်အလုပ်လုပ်ပါသည်။ အလားတူပင်၊ P-channel သည် PNP transistor နှင့်ဆင်တူသည်။ D သည် အနုတ်လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် ချိတ်ဆက်ထားပြီး အရင်းအမြစ် S သည် အပြုသဘောဆောင်သော လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် ချိတ်ဆက်ထားပြီး G တံခါး G တွင် အနုတ်ဗို့အားရှိနေသောအခါ၊ လျှပ်ကူးလမ်းကြောင်းတစ်ခုဖွဲ့စည်းပြီး P-channel MOSFET စတင်အလုပ်လုပ်ပါသည်။

MOSFET switching loss နိယာမ

၎င်းသည် NMOS သို့မဟုတ် PMOS ဖြစ်စေ၊ ၎င်းကိုဖွင့်ပြီးနောက် ထုတ်ပေးသည့် conduction အတွင်းပိုင်းခုခံမှုတစ်ခုပါရှိသည်၊ ထို့ကြောင့် ဤအတွင်းပိုင်းခုခံမှုတွင် စွမ်းအင်ကို သုံးစွဲမည်ဖြစ်သည်။ စွမ်းအင်သုံးစွဲမှု၏ ဤအစိတ်အပိုင်းကို conductionစားသုံးမှုဟုခေါ်သည်။ သေးငယ်သော conduction အတွင်းပိုင်းခံနိုင်ရည်ရှိသော MOSFET ကိုရွေးချယ်ခြင်းသည် conduction စားသုံးမှုကိုထိရောက်စွာလျှော့ချပေးလိမ့်မည်။ ပါဝါနည်းသော MOSFET များ၏ လက်ရှိအတွင်းပိုင်းခုခံမှုမှာ ယေဘူယျအားဖြင့် ဆယ်ချီသော milliohms ဝန်းကျင်ဖြစ်ပြီး milliohms အများအပြားလည်းရှိပါသည်။

MOS ကိုဖွင့်ပြီး ပိတ်လိုက်သောအခါ၊ ၎င်းကို ချက်ခြင်းသဘောပေါက်မည်မဟုတ်ပါ။ MOS ၏ နှစ်ဖက်စလုံးရှိ ဗို့အားသည် ထိရောက်စွာ ကျဆင်းသွားမည်ဖြစ်ပြီး ၎င်းမှတဆင့် စီးဆင်းနေသော လျှပ်စီးကြောင်း တိုးလာမည်ဖြစ်သည်။ ဤကာလအတွင်း MOSFET ဆုံးရှုံးမှုသည် switching loss ဖြစ်သည့် voltage နှင့် current ၏ ထုတ်ကုန်ဖြစ်သည်။ ယေဘူယျအားဖြင့်ပြောရလျှင်၊ switching losses သည် conduction losses ထက် များစွာကြီးမားပြီး၊ switching frequency မြန်လေလေ ဆုံးရှုံးမှု ပိုများလေဖြစ်သည်။

လျှပ်စီးကြောင်းတွင် ဗို့အားနှင့် လျှပ်စီးကြောင်း၏ ထုတ်ကုန်သည် အလွန်ကြီးမားသောကြောင့် အလွန်ကြီးမားသော ဆုံးရှုံးမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ဆုံးရှုံးမှုကို နည်းလမ်းနှစ်မျိုးဖြင့် လျှော့ချနိုင်သည်။ တစ်ခုသည် turn-on တစ်ခုစီတွင်ဆုံးရှုံးမှုကိုထိရောက်စွာလျှော့ချနိုင်သည့် switching time ကိုလျှော့ချရန်ဖြစ်သည်။ နောက်တစ်ခုကတော့ switching frequency ကို လျှော့ချဖို့ဖြစ်ပြီး၊ unit time တစ်ခုအတွက် switches အရေအတွက်ကို လျှော့ချနိုင်ပါတယ်။

အထက်ဖော်ပြပါ သည် MOSFET ၏ လုပ်ငန်းဆောင်တာ နိယာမ ပုံကြမ်းနှင့် MOSFET ၏ အတွင်းပိုင်း တည်ဆောက်ပုံ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း ၏ အသေးစိတ် ရှင်းလင်းချက် ဖြစ်ပါသည်။ MOSFET အကြောင်း ပိုမိုလေ့လာရန်၊ သင့်အား MOSFET နည်းပညာဆိုင်ရာ ပံ့ပိုးကူညီမှုပေးရန် OLUKEY နှင့် တိုင်ပင်ဆွေးနွေးရန် ကြိုဆိုပါသည်။