ماسفت قدرت ( به انگلیسی: power MOSFET ) یا VMOSFET، نوعی خاصی از ترانزیستور ماسفت است که به منظور کارکرد در توان های بالا طراحی شده است.
در مقایسه با دیگر ادوات الکترونیک قدرت مانند ( IGBT ) یا تریستور، مهم ترین مزایای ماسفت قدرت، سرعت سوئیچینگ بالا و کارایی خوب در ولتاژهای پایین است. همانند IGBT، در ماسفت قدرت هم از گیت عایق شده استفاده شده است که این امر عمل راه اندازی ترانزیستور را آسان می کند. این ماسفت در بهره کم نیز بکار می رود تا جایی که بعضاً لازم است ولتاژ گیت ترانزیستور بیشتر از ولتاژ تحت کنترل باشد.
طراحی ماسفت قدرت با توسعه تکنولوژی CMOS که برای ساخت مدارهای مجتمع در اواخر دهه ۱۹۷۰ صورت گرفت، آغاز شد. نحوه عملکرد ماسفت قدرت شبیه ماسفت معمولی است.
ماسفت قدرت، پرکاربردترین کلید مورد استفاده در ولتاژهای پایین ( کمتر از 200 V ) است که معمولاً در مدارات منابع تغذیه، مبدل های DC به ac و کنترل کننده های موتور بکار می رود.
در اوایل دهه ۱۹۸۰ و همزمان با معرفی اولین ماسفت قدرت، ساختارهای متعددی ارائه شدند اما اغلب آن ها ( حداقل تا همین اواخر ) کنار گذاشته شده و فقط ساختار ماسفت با نفوذ عمودی ( VDMOS ) مورد توجه قرار گرفت. [ ۱]
در شکل ۱، سطح مقطع یک VDMOS نشان داده شده است: دیده می شود که پایه سورس بالاتر از پایه درین قرار دارد که باعث می شود جریان الکتریکی به صورت "عمودی" جاری شود. واژه "نفوذ ( دیفوژن ) " که در اسم این نوع ترانزیستور وجود دارد، به پروسه ساخت آن مربوط می شود. نواحی +P و +N ( شکل۱ ) ، با استفاده از تکنیک دیفوژن ایجاد می شوند.
ماسفت های قدرت ساختاری متفاوت از ماسفت های معمولی دارند. بر خلاف اغلب ادوات الکترونیک قدرت که ساختاری مسطح ( افقی ) دارند، این المان دارای ساختار عمودی است. در یک ساختار مسطح، مقدار جریان و ولتاژ شکست هر دو تابعی از ابعاد کانال ( به ترتیب عرض و طول کانال ) هستند که در نتیجه سبب استفاده ناکارآمد از «سیلیکون و مستغلات» می شود. در ساختار عمودی، ولتاژ نامی ترانزیستور تابعی از دوپینگ و ضخامت لایه N است در حالی که مقدار جریان تابعی از عرض کانال است. این حالت سبب آن می شود که ترانزیستور بتواند ولتاژ و جریان بالا را در یک قطعه سیلیکون فشرده تحمل کند.
شایان ذکر است که ماسفت قدرت با ساختار افقی ( عرضی ) نیز وجود دارد که عمدتاً در تقویت کننده های صوتی استفاده می شوند. مزیت آن ها این است که رفتار بهتری در ناحیه اشباع به نسبت ترانزیستور با ساختار عمودی از خود نشان می دهند. ماسفت های قدرت عمودی، برای کاربردهای کلیدزنی طراحی شده اند و بنابراین فقط در حالت روشن یا خاموش بکار برده می شوند.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفدر مقایسه با دیگر ادوات الکترونیک قدرت مانند ( IGBT ) یا تریستور، مهم ترین مزایای ماسفت قدرت، سرعت سوئیچینگ بالا و کارایی خوب در ولتاژهای پایین است. همانند IGBT، در ماسفت قدرت هم از گیت عایق شده استفاده شده است که این امر عمل راه اندازی ترانزیستور را آسان می کند. این ماسفت در بهره کم نیز بکار می رود تا جایی که بعضاً لازم است ولتاژ گیت ترانزیستور بیشتر از ولتاژ تحت کنترل باشد.
طراحی ماسفت قدرت با توسعه تکنولوژی CMOS که برای ساخت مدارهای مجتمع در اواخر دهه ۱۹۷۰ صورت گرفت، آغاز شد. نحوه عملکرد ماسفت قدرت شبیه ماسفت معمولی است.
ماسفت قدرت، پرکاربردترین کلید مورد استفاده در ولتاژهای پایین ( کمتر از 200 V ) است که معمولاً در مدارات منابع تغذیه، مبدل های DC به ac و کنترل کننده های موتور بکار می رود.
در اوایل دهه ۱۹۸۰ و همزمان با معرفی اولین ماسفت قدرت، ساختارهای متعددی ارائه شدند اما اغلب آن ها ( حداقل تا همین اواخر ) کنار گذاشته شده و فقط ساختار ماسفت با نفوذ عمودی ( VDMOS ) مورد توجه قرار گرفت. [ ۱]
در شکل ۱، سطح مقطع یک VDMOS نشان داده شده است: دیده می شود که پایه سورس بالاتر از پایه درین قرار دارد که باعث می شود جریان الکتریکی به صورت "عمودی" جاری شود. واژه "نفوذ ( دیفوژن ) " که در اسم این نوع ترانزیستور وجود دارد، به پروسه ساخت آن مربوط می شود. نواحی +P و +N ( شکل۱ ) ، با استفاده از تکنیک دیفوژن ایجاد می شوند.
ماسفت های قدرت ساختاری متفاوت از ماسفت های معمولی دارند. بر خلاف اغلب ادوات الکترونیک قدرت که ساختاری مسطح ( افقی ) دارند، این المان دارای ساختار عمودی است. در یک ساختار مسطح، مقدار جریان و ولتاژ شکست هر دو تابعی از ابعاد کانال ( به ترتیب عرض و طول کانال ) هستند که در نتیجه سبب استفاده ناکارآمد از «سیلیکون و مستغلات» می شود. در ساختار عمودی، ولتاژ نامی ترانزیستور تابعی از دوپینگ و ضخامت لایه N است در حالی که مقدار جریان تابعی از عرض کانال است. این حالت سبب آن می شود که ترانزیستور بتواند ولتاژ و جریان بالا را در یک قطعه سیلیکون فشرده تحمل کند.
شایان ذکر است که ماسفت قدرت با ساختار افقی ( عرضی ) نیز وجود دارد که عمدتاً در تقویت کننده های صوتی استفاده می شوند. مزیت آن ها این است که رفتار بهتری در ناحیه اشباع به نسبت ترانزیستور با ساختار عمودی از خود نشان می دهند. ماسفت های قدرت عمودی، برای کاربردهای کلیدزنی طراحی شده اند و بنابراین فقط در حالت روشن یا خاموش بکار برده می شوند.
wiki: ماسفت قدرت