شماره تماس فروشگاه
021-44292020
مرتب سازی لیست محصولات
مرتب سازی
فیلترها
برند
ماسفت‌ها یا ترانزیستورهای اثر میدانی اکسید فلز، یکی از مهمترین انواع قطعات نیمه‌رسانا هستند که نقش کلیدی در الکترونیک مدرن دارند. این قطعات معمولا برای تقویت یا سوئیچ سیگنال‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند و از اجزای ضروری مدارهای الکترونیکی به حساب می‌آیند. ماسفت‌ها با توجه به توانایی تحمل جریان‌های بالا با حداقل تلفات و همچنین سوئیچینگ با سرعت بالا، در بسیاری از وسائل الکترونیکی در همه صنایع حضور دارند. از ماسفت‌ها در منابع تغذیه به منظور سوئیچ بین مدهای مختلف انرژی و تبدیل ولتاژ AC به DC استفاده می‌شود. همچنین برای کنترل موتور در سیستم‌های مختلف مثل ماشین‌های الکتریکی، رباتیک و ماشین‌آلات صنعتی قابل استفاده هستند. در تقویت‌کننده‌های صوتی نیز برای تقویت سیگنال‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ماسفت‌ها را براساس اصول کارکرد، نوع کانال و مشخصه‌‌های طراحی خاص آنها تقسیم‌بندی می‌کنند. هر نوع ماسفت برای کاربرد خاصی طراحی شده‌است و از لحاظ عملکرد مزایای خاص خود را دارد. می‌توان انواع مختلف ماسفت‌ها را در مجموعه‌های زیر طبقه‌بندی کرد:
نوع کانال قطبیت ولتاژ گیت مورد نیاز را تعیین می کند و نشان می‌دهد که جریان چگونه از طریق ماسفت عبور کرده است. بر این اساس ماسفت‌ها به دو دسته اصلی N-channel و P-channel طبقه‌بندی می‌شوند. البته باید توجه داشت که در برخی از ماسفت‌ها بیشتر از یک کانال وجود دارد.
این ماسفت‌ها از یک کانال نیمه‌هادی نوع N برای هدایت جریان استفاده می‌کنند. ولتاژ مثبت گیت نسبت به سورس، یک مسیر رسانا ایجاد می‌کند که به الکترون‌ها اجازه می‌دهد از سورس به درین جریان یابند. ماسفت‌های N-channel در کاربردهای با سرعت و جریان بالا ترجیح داده می‌شوند چرا که نسبت به ماسفت‌های P-channel مقاومت در حالت روشن کمتری دارند و تحرک الکترون‌ها در آنها بیشتر است. این ماسفت‌ها در الکترونیک قدرت، کنترل موتور و مدارهای دیجیتال به طور گسترده استفاده می‌شوند.
ماسفت‌های P-channel از یک کانال نیمه‌هادی نوع P برای هدایت جریان استفاده می‌کنند. ولتاژ منفی گیت نسبت به سورس، جریان را از سورس به درین هدایت می‌کند. اگرچه ماسفت‌های P-channel نسبت به نوع N-channel کارایی کمتری دارند، اما در کاربردهایی که نیاز به سادگی در طراحی مدار یا عملکرد با ولتاژ منفی وجود دارد، مانند دستگاه‌های کم‌مصرف و باتری‌خور، به کار می‌روند.
ماسفت‌ها را همچنین می‌توان براساس طراحی ساختاری و کاربردهای خاصی که دارند طبقه‌بندی کرد. این طبقه‌بندی به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد که مناسب‌ترین ماسفت را با توجه به نیازهای عملیاتی پروژه‌شان انتخاب کنند و از عملکرد بهینه و کارایی مناسب آن اطمینان داشته باشند. هر دسته برای مقابله با چالش‌های مشخصی مثل مدیریت قدرت بالا، امکان سوئیچینگ سریع یا کار کردن در سطوح ولتاژ خاص طراحی شده‌اند.
ماسفت‌های قدرت برای تحمل ولتاژها و جریان‌های بالا طراحی شده‌اند، که آنها را برای کاربردهایی مانند منابع تغذیه، درایوهای موتوری و سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر مناسب می‌سازد. این ماسفت‌ها معمولاً ویژگی‌هایی مانند مقاومت کم در حالت روشن و تحمل حرارتی بالا دارند تا از اتلاف انرژی و تولید حرارت در محیط‌های با توان بالا جلوگیری کنند. در این دسته از ماسفت‌ها می‌توان به IRF840، IRF540، IRFZ44N و IRF3205 اشاره کرد که از محبوب‌ترین ماسفت‌های قدرت به‌شمار می‌آیند.
ماسفت IRF840 یک ماسفت قدرت نسل سوم است که سوئیچینگ سریع و مقاومت در حالت روشن کم را در یک قطعه با قیمت مناسب و طراحی مقاوم در پکیج کاربرپسند TO-220AB ارائه می‌دهد. ولتاژ درین-سورس آن 500 ولت و ولتاژ گیت-سورس آن ±20 ولت است. همچنین مقاوت در حالت روشن 85 میلی اهم دارد.
ماسفت IRF540 یک ماسفت قدرت N-channel است که دارای ولتاژ درین-سورس 100 ولت، ولتاژ گیت-سورس ±20 ولت و مقاومت در حالت روشن 77 میلی اهم است. نمونه پیشرفته‌تر این ماسفت IRF540N است که مقاومت در حالت روشن آن 44 میلی اهم است و جریان بالاتری را برقرار می‌کند و بنابراین برای کاربردهای عملکرد بالا مناسب‌تر است. در نام بعضی از نمونه‌های ماسفت مثل IRF540NPbF عبارت PbF به چشم می‌خورد که به معنای lead-free بودن یا عدم وجود سرب در ساخت قطعه است.
IRFZ44NPbF نیز یک ماسفت قدرت N-channel است که در دسته قطعات با مقاومت درونی بسیار کوچک قرار می‌گیرد. این ماسفت نیز که lead-free است، دارای ولتاژ درین-سورس 55 ولت، ولتاژ گیت-سورس ±20 ولت و مقاومت در حالت روشن بسیار کوچک 17.5 میلی اهم است. ماسفت IRF3205PbF نیز از دیگر ماسفت‌های قدرت شناخته‌شده در دسته مقاومت در حالت روشن بسیار کوچک است. ماسفت 3205 دارای ولتاژ درین-سورس 55 ولت، ولتاژ گیت-سورس ±20 و مقاومت در حالت روشن تنها 8 میلی اهم است.
ماسفت‌های منطقی برای کار با ولتاژهای گیت پایین (تا ۳.۳ ولت یا ۵ ولت) بهینه‌سازی شده‌اند، و بنابراین برای مدارهای منطقی در میکروکنترلرها، پردازنده‌ها و سیستم‌های دیجیتال مناسب هستند. این ماسفت‌ها برای کاربردهایی ایده‌آل هستند که در آنها فضای محدودی وجود دارد و نیاز به ارتباط مستقیم با دستگاه‌های منطقی با ولتاژ پایین احساس می‌شود. از نمونه‌های ماسفت لاجیک می‌توان به FDN360P ، MTD20N03HL و AO3401 اشاره کرد.
ماسفت FDN360P یک ماسفت P-channel لاجیک است که برای کاهش مقاومت در حالت روشن، با استفاده از تکنولوژی trench تولید می‌شود و عملکرد سوئیچینگ عالی ارائه می‌دهد. این قطعه که در پکیج SOT-23 تولید می‌شود برای کاربردهای ولتاژ پایین و باتری محور که نیاز به سوئیچینگ سریع دارند بسیار مناسب است.
ماسفت MTD20N03HL نیز یک ماسفت لاجیک N-channel پیشرفته است که برای تحمل انرژی بالا در حالت‌های آوالانچ (Avalanche) و کموتاسیون (Commutation) طراحی شده است و برای سوئیچینگ سرعت بالا با ولتاژ پایین در منابع تغذیه و کانورترها مناسب است. این ماسفت در پکیج TO-252 تولید و ارائه می‌شود.
AO3401 نیز از دیگر نمونه‌های ماسفت لاجیک است که با استفاده از تکنولوژی Trench در پکیج SOT-23 تولید و به بازار عرضه می‌شود. مقاومت حالت روشن این ماسفت P-channel بسیار پایین و کمتر از 50 میلی اهم و ولتاژ درین-سورس آن 30- ولت است و برای استفاده در مدار به عنوان load switch در کاربردهای PWM مناسب است.
ماسفت‌های RF (فرکانس رادیویی) برای کاربردهای با فرکانس بالا طراحی شده‌اند، مانند ارتباطات تلکام، تقویت‌کننده‌های RF و سیستم‌های راداری. این ماسفت‌ها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که در فرکانس‌های بالاتر از صدها مگاهرتز به‌طور کارآمد عمل کنند. همچنین دارای ظرفیت کم و ویژگی‌های سوئیچینگ سریع هستند. از نمونه‌های ماسفت RF می‌توان به BCR400W، BF998 و BF999 اشاره کرد.
ماسفت BCR400W یک ماسفت ترانزیستور NPN است که در پکیج SOT343 تولید می‌شود. دارای ولتاژ سورس 18V و جریان کنترل 10mA است و در حوزه‌های مختلفی مثل تلفن‌های همراه و بی‌سیم، PHS، WLAN و مودم‌های RF مورد استفاده قرار می‌گیرد. ماسفت‌های BF998 در پکیج SOT143 و BF999 در پکیج SOT24 نیز ماسفت‌های N-channel هستند که بیشتر در کاربردهای FM در تلوزیون‌ها و رادیو ماشین کاربرد دارند.
در انتخاب یک ترانزیستور ماسفت مناسب برای پروژه‌ای که طراحی کرده و توسعه می‌دهید، چندین فاکتور کلیدی وجود دارد که باید به آنها توجه کنید و اطلاعات کافی در رابطه با آنها داشته باشید. این فاکتورها تعیین می‌کنند که ماسفت انتخابی شما در محیط عملیاتی خاصی که پروژه باید در آن کار کند مناسب است و عملکرد لازم را ارئه می‌دهد یا خیر.
ماسفت‌ها در دو نوع اصلی N-channel و P-channel تولید می‌شوند. ماسفت N-channel معمولا دارای مقاومت در حالت روشن (RDS(on)) کمتری است و سرعت سوئیچینگ بالاتری دارد و بنابراین بیشتر در کاربرد قدرت و مدارهای نیازمند سوئیچینگ سریع مورد استفاده قرار می‌گیرد. در مقابل، ماسفت P-channel در مدارهای با طراحی ساده‌تر یا کنترل با ولتاژ منفی مناسب است. با این حال، این ماسفت‌ها معمولا مقاومت بیشتری در حالت روشن دارند و عملکرد آنها نسبت به ماسفت‌های کانال N کندتر است.
ترانزیستورهای ماسفت می‌توانند در دسته ماسفت‌های enhancement mode یا depletion mode قرار بگیرند. دسته اول عموما در حالت خاموش هستند و تا لحظه‌ای که ولتاژ گیت به آنها اعمال نشود، جریانی بین سورس و درین آنها برقرار نمی‌شود. به همین دلیل معمولا مصرف انرژی بهینه‌ای دارند و در الکترونیک مدرن قطعات محبوبی به حساب می‌آیند. دسته دوم در حالت عادی روشن هستند و بدون وجود ولتاژ گیت نیز همواره جریانی در آنها برقرار است. این ماسفت‌ها در کاربردهای خاص مثل مدارهای ایمن در برابر خرابی و یا منابع جریان ثابت مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ترانزیستورهای ماسفت دو محدوده ولتاژ مهم دارند که عبارتند از ولتاژ درین-سورس VDS و ولتاژ گیت-سورس VGS. ولتاژ درین-سورس بیشترین ولتاژی است که ماسفت می‌تواند بدون خراب شدن بین ترمینال‌های درین و سورس تحمل کند. هنگام انتخاب ماسفت برای پروژه‌تان اطمینان حاصل کنید که ولتاژ VDS ماسفت از ولتاژ عملیاتی مدار بیشتر باشد تا با قرار گرفتن در مدار سالم بماند. ولتاژ گیت-سورس نیز بیشترین ولتاژی است که بین پایه‌های گیت و سورس یک ماسفت می‌توان برقرار کرد. ولتاژ بیشتر از این مقدار می‌تواند باعث خرابی ماسفت شود. ماسفتی را انتخاب کنید که با ولتاژ درایو گیت مدار شما متناسب باشد.
جریان درین یا ID در ماسفت مقدار بیشینه جریانی است که یک ماسفت می‌تواند بین درین و سورس برقرار کند. مقدار آن باید همواره بیشتر از جریان بیشینه موجود در مدار شما باشد تا ماسفت دچار اضافه بار و خرابی نشود. بنابراین همواره ابتدا جریان مدار را محاسبه کنید و سپس ماسفتی با جریان درین حداقل 20 تا 30 درصد بیشتر از جریان مدارتان انتخاب کنید. برای مدارهای جریان بالا ممکن است نیاز به استفاده از ماسفت‌هایی با قابلیت تحمل جریان بسیار زیاد تا چند ده آمپر داشته باشید.
مقاومت حالت روشن ماسفت در واقع همان میزان مقاومت بین درین و سورس در حالتی است که ماسفت کاملا روشن باشد. هر چه مقدار این مقاومت کمتر باشد، میزان تولید حرارت در ماسفت کمتر می‌شود و به این ترتیب اتلاف انرژی در مدار نیز کاهش می‌یابد. برای اجرای پروژه‌های وابسته به میزان مصرف انرژی ماسفتی را انتخاب کنید که مقاومت حالت روشن کوچکتری داشته باشد.
کمترین مقدار ولتاژ مورد نیاز برای راه‌اندازی ماسفت و برقراری جریان در آن ولتاژ آستانه گیت نام دارد که می‌تواند از عوامل مهم در انتخاب یک ماسفت مناسب برای توسعه یک پروژه به حساب آید. این پارامتر سازگاری با ولتاژ کنترل در مدار شما را تضمین می‌کند.
اگر ماسفت برای کاربردهای سوئیچینگ مانند منابع تغذیه مورد استفاده قرار می‌گیرد، باید به زمان‌های روشن و خاموش شدن آن یا به عبارتی به فرکانس سوئیچینگ آن دقت شود. برای کاربردهای با عملکرد در فرکانس‌های بالا بهتر است از ماسفتی که زمان سوئیچینگ سریع‌تری دارد استفاده کنید. همچنین توجه داشته باشید که سوئیچینگ سریع اتلاف انرژی هنگام گذار بین حالت‌های روشن و خاموش را کاهش می‌دهد و مصرف انرژی در مدار را بهینه می‌کند.
مقدار توانی که یک ماسفت می‌تواند به صورت گرما دفع کند بدون اینکه از محدوده دمای ایمن فراتر رود می‌تواند در انتخاب یک ماسفت برای شرایط دمایی مختلف موثر باشد. این مقدار اتلاف توان به عواملی مثل پکیج ماسفت، نحوه خنک‌سازی محیط و استفاده از هیت سینک‌ها بستگی دارد. برای کاربردهای با توان بالا، اطمینان حاصل کنید که ماسفت انتخابی شما ظرفیت کافی برای دفع توان را دارد تا از داغ شدن بیش از حد آن جلوگیری شود.
پکیجی که ماسفت در آن طراحی می‌شود در عملکرد حرارتی، ابعاد فیزیکی و روش نصب ماسفت روی برد مدار چاپی (PCB) نقش کلیدی ایفا می‌کند. برخی از پرکاربردترین پکیج‌های ماسفت‌ها SOT-23، TO-220 و DPAK هستند که هرکدام ویژگی‌ها و مزایای متفاوتی دارند. پکیج‌های بزرگتر مثل TO-220 و DPAK فضای بیشتری را اشغال می‌کنند اما به دلیل سطح گسترده‌تر، توانایی بهتری در دفع گرما دارند و بنابراین برای کاربردهایی که گرمای زیادی تولید می‌کنند ترجیح داده می‌شوند. از طرف دیگر، پکیج‌های کوچک‌تر مثل SOT-23 برای مدارهای فشرده‌تر که نیاز به کنترل فضای مورد استفاده دارند ایده‌آل هستند. فقط باید توجه داشت که بسته‌های کوچک‌تر ممکن است نیاز به هیت سینک‌های خارجی یا خنک‌کننده‌های فعال داشته باشند. همچنین نوع نصب ماسفت نیز وابسته به پکیج آن است. پکیج TO-220 معمولا از طریق Through-hole نصب می‌شود و برای کاربردهای توان بالا مناسب است اما SOT-23 برای کاربردهای جمع و جور مناسب است و به روش SMT روی برد لحیم می‌شود. با توجه به نیازهای خاص پروژه‌تان مانند محدودیت فضا، نیاز به دفع گرما و روش نصب ایده‌آل، ماسفت مناسب پروژه‌تان را انتخاب کنید.
مقاومت دمایی یک ماسفت تعیین‌کننده قابلیت انتقال حرارت از محل اتصال ماسفت به محیط اطراف آن است. هرچه مقاومت دمایی ماسفت پایین‌تر باشد میزان انتقال حرارت آن بیشتر است و عملکرد بهتری خواهد داشت. برای کاربردهای با جریان بالا یا عملکرد مداوم که مدیریت دمایی سیستم اهمیت پیدا می‌کند، انتخاب یک ماسفت با مقاومت دمایی پایین اهمیت به‌سزایی دارد. هنگام انتخاب یک ماسفت، مقدار مقاومت حرارتی آن را در کنار نیازهای توان اتلافی پروژه و طراحی سیستم خنک‌کننده آن مورد بررسی قرار دهید. ممکن است برای بهینه‌سازی عملکرد پروژه و افزایش طول عمر ماسفت لازم باشد که از هیت‌سینک‌ها، پدهای حرارتی یا بهبود جریان هوا برای مدیریت حرارتی سیستم طراحی شده استفاده کنید.
در ساختار داخلی ماسفت‌ها، یک دیود ذاتی وجود دارد که دیود داخلی یا دیود بدنه نام دارد. این دیود به طور طبیعی بین ترمینال‌های درین و سورس تشکیل می‌شود و نقش مهمی در برخی مدارها که نیاز به جریان دوطرفه یا ولتاژ معکوس دارند ایفا می‌کند. ویژگی‌های دیود داخلی در درایورهای موتوری، اینورترهای قدرت و منابع تغذیه سوئیچینگ اهمیت به‌سزایی دارد و می‌تواند مستقیما بر کارایی و سرعت عملکرد ماسفت در مدار تاثیر بگذارد. هنگام اجرای پروژه شامل کاربردهای سوئیچینگ با سرعت بالا و همچنین سناریوهای جریان معکوس، ماسفتی را انتخاب کنید که عملکرد دیود داخلی بهتری دارد.
