• Cấu tạo của sò công suất IGBT
• Những lưu ý, chuẩn bị trước khi tiến hành do và kiểm tra
• Hướng dẫn cách đo và kiểm tra IGBT
• Mosfet là gì
• Ký hiệu mosfet
• Cấu tạo mosfet
• Nguyên lý làm việc của Mosfet
• Điểm khác nhau giữa mosfet và Jfet
• Phân loại mosfet
• MOSFET kênh N chế độ tăng cường
• MOSFET kênh P chế độ tăng cường
• Mosfet kênh N chế độ suy giảm
• Mosfet kênh P chế độ suy giảm
• Khác biệt giữa BJT và Mosfet
• Làm thế nào để sử dụng MOSFET như một công tắc?
• Ưu nhược điểm của transistor mosfet
• Ưu điểm của MOSFET
• Nhược điểm của MOSFET
• Ứng dụng của mosfet – Chức năng của mosfet
• Lời kết
• Video liên quan

Sò công suất IGBT có khả năng đóng cắt rất nhanh. IGBT Là công cụ hỗ trợ đắc lực trong việc chuyển mạch điện trong các thiết bị như tủ lạnh, bếp điện và trong đó có bếp từ. Đây chính là linh kiện quan trọng bậc nhất trong bếp từ.

Cấu tạo của sò công suất IGBT

Cấu tạo IGBT khá giống với Mosfet về phần cấu trúc bán dẫn. Nhưng cấu trúc của lớp liên kết với Collector để trở thành cấu trúc bán dẫn p-n-p giữa Emiter với Collector. Thay vì cấu trúc của Mosfet theo n-n thường thấy .IGBT có năng lực đóng cắt nhanh gọn bằng cách đặt điện áp điều khiển và tinh chỉnh vào hai cực G và E của IGBT. Tuy nhiên, so với năng lực đóng cắt của Mosfet thì IGBT vẫn thấp hơn .

Xem thêm: Bếp từ không điều khiển được? Phải làm sao bây giờ?

Những lưu ý, chuẩn bị trước khi tiến hành do và kiểm tra

• Phải luôn bảo vệ bảo đảm an toàn tĩnh điện để tránh làm hỏng những thiết bị .
• Không khi nào sử dụng điện áp Emittor lớn hơn giá trị điện áp danh định của IGBT. Ngoài ra, điện áp giữa chân Gate và Emittor cũng không khi nào được lớn hơn điện áp danh định của IGBT .
• Nếu chân Gate để hở, đừng khi nào sử dụng nguồn điện lớn hơn 20V giữa chân Collector và Emittor .
• Nên sử dụng đồng hồ đeo tay vạn năng số có chính sách kiểm tra Diode và điện áp luôn không lớn hơn 20V. Thông thường là nguồn điện 9V .

Hướng dẫn cách đo và kiểm tra IGBT

Kiểm tra Collector-Emittoor

• Lấy sò hiệu suất IGBT ra khỏi mạch
• Nối tắt chân Gate với chân Emittor .
• Đặt đồng hồ đeo tay vạn năng ở chính sách kiểm tra Diode .
• Nếu cực dương của que đo nối với Emittor và cực âm được nối với Collector, đồng hồ đeo tay phải chỉ đúng điện áp trên Diode bên trong của sò hiệu suất IGBT.
• trái lại thì đồng hồ đeo tay phải chỉ hở mạch hoặc trạng thái điện trở đang rất lớn .
• Khi kiểm tra những IGBT bị hỏng thường cho thấy mạch đã bị ngắn ( ngắn mạch ), hoàn toàn có thể hở mạch ở cả hai chiều hoặc cả hai chiều đều có điện trở .

Kiểm tra Gate Oxide

• Điều chỉnh đồng hồ đeo tay vạn năng ở chính sách đo điện trở .
• Nếu đo mà thấy cả điện trở của Gate với Emittor hoặc Gate với Collector đều là lớn vô cùng thì chứng tỏ rằng sò hiệu suất IGBT vẫn còn tốt .
• Khi IGBT bị hỏng, khi kiểm tra thường thấy bị ngắn mạch hoặc thấy có điện trở rò giữa chân Gate với chân Collector và hoặc Gate với chân Emittor .

>> Tìm hiểu thêm: Sửa bếp từ Kuppersbusch giá rẻ nhất Hà Nội

Mosfet là gì ? Chắc hẳn đồng đội dân điện tất cả chúng ta, không ít cũng đã học qua và tiếp xúc không ít với loại linh phụ kiện điện tử bán dẫn này .
Bài viết này Huphaco xin san sẻ thêm những kiến thức và kỹ năng mới về dòng Mosfet. Cùng tìm hiểu và khám phá nhé !

Mosfet là gì

Transitor MOSFET ( Metal Oxide bán dẫn hiệu ứng trường ) là một thiết bị bán dẫn được sử dụng thoáng rộng như một công tắc nguồn điện tử và khuếch đại tín hiệu điện tử. MOSFET là linh phụ kiện có 3 chân gồm : chân nguồn ( S ), chân cổng ( G ), và chân máng ( D ). Phần thân của MOSFET thường được liên kết với chân nguồn, do đó làm cho nó trở thành một linh phụ kiện 3 chân giống như bóng bán dẫn hiệu ứng trường. MOSFET là loại bóng bán dẫn thông dụng nhất và hoàn toàn có thể được sử dụng trong cả mạch tương tự như và kỹ thuật số .
Trong những năm gần đây, sự tăng trưởng của linh phụ kiện bán dẫn cũng như Mosfet dẫn đến việc sử dụng đa phần những linh phụ kiện này trong những mạch tích hợp kỹ thuật số, do cấu trúc ưu việt của nó. Lớp Silicon di-oxide ( SiO2 ) hoạt động giải trí như một chất cách điện giữa cực cổng và cực máng. Hoạt động giữa nguồn và máng cung ứng trở kháng nguồn vào cao gần như vô hạn do đó thu được tổng thể tín hiệu nguồn vào .

Ký hiệu mosfet

Một số ký hiệu của linh phụ kiện điện tử Mosfet mà tất cả chúng ta đã từng học qua, được bộc lộ ở hình minh hoạ bên dưới đây .

Cấu tạo mosfet

MOSFET có cấu trúc gồm bốn bộ phận :

• G: Cực cổng, cực điều khiển
• S: Cực nguồn
• D: Cực máng
• Chất nền

Với G là cực điều khiển và tinh chỉnh được cách ly trọn vẹn bởi lớp điện môi cực mỏng dính dioxit-silic ( SiO₂ ) với cấu trúc bán dẫn còn lại bởi .

Cực máng (D) là cực đón các hạt mang điện.

Điện trở giữa cực G với cực S và giữa cực G với cực D là vô cùng lớn. Nhưng điện trở giữa cực D và cực S nhờ vào vào điện áp chênh lệch Ugs. Lúc này có những trường hợp xảy ra như sau :

• Khi điện áp Ugs = 0 thì điện trở Rds rất lớn
• Khi điện áp Ugs > 0 : Do hiệu ứng từ trường làm cho điện trở Rds giảm, điện áp Ugs càng lớn thì điện trở Rds càng nhỏ.

Có hai loại MOSFET :

• MOSFET kênh N
• MOSFET kênh P

Hơn nữa, lại có hai loại trong mỗi loại. Kết quả là MOSFET hoạt động giải trí ở bất kể chế độ nào sau đây :

• Chế độ tăng cường kênh N (Tắt)
• Chế độ suy giảm kênh N (Bật)
• Chế độ tăng cường kênh P (Tắt)
• Chế độ suy giảm kênh P (Bật)

Nguyên lý làm việc của Mosfet

MOSFET là một bóng bán dẫn hiệu ứng trường được điều khiển và tinh chỉnh bằng điện áp khác với JFET. Điện cực Gate được cách điện với chất bán dẫn chính bằng một lớp vật tư cách điện mỏng mảnh ( thủy tinh ). Cổng sắt kẽm kim loại cách điện này giống như một tấm tụ điện có điện trở đầu vào cực cao ( cao gần như vô hạn ). Do sự cách ly của cổng, không có dòng chảy vào MOSFET từ cổng .
Khi điện áp được đặt ở cổng, nó sẽ biến hóa độ rộng của kênh Drain-Source. Dọc theo đó dòng mang điện tích ( electron hoặc lỗ ). Kênh càng rộng, thiết bị càng dẫn điện tốt .

Điểm khác nhau giữa mosfet và Jfet

Do có trở kháng nguồn vào cao vô hạn, nên MOSFET rất hữu dụng cho những bộ khuếch đại hiệu suất. Cũng rất tương thích với những ứng dụng chuyển mạch vận tốc cao. MOSFET được tích hợp trên những vi mạch và được sử dụng trong máy tính .
Do lớp oxit quá mỏng mảnh, MOSFET hoàn toàn có thể bị hỏng do tích điện tĩnh. Trong những ứng dụng tần số vô tuyến tín hiệu thấp, những linh phụ kiện MOSFET thường không hoạt động giải trí tốt như những loại FET khác .

Phân loại mosfet

Trên cơ sở Chế độ hoạt động giải trí, MOSFET hoàn toàn có thể được phân thành hai loại .

• MOSFET chế độ tăng cường
• MOSFET chế độ suy giảm

MOSFET chế độ tăng cường

Trong chính sách này, không có sự dẫn điện nào ở điện áp bằng 0, điều đó có nghĩa là nó bị đóng hoặc BẬT TẮT theo mặc định vì không có dòng máng. Khi điện áp cổng được tăng nhiều hơn điện áp nguồn, những hạt mang điện ( lỗ ) sẽ di dời đi để lại phía sau những electron và do đó, một kênh rộng hơn được thiết lập .
Điện áp cổng tỷ suất thuận với dòng điện, khi điện áp cổng tăng dòng điện tăng và ngược lại .

Phân loại MOSFET chế độ tăng cường

Các MOSFET loại tăng cường hoàn toàn có thể được phân thành hai loại tùy thuộc vào loại chất nền pha tạp ( loại n hoặc loại p ) được sử dụng .

• MOSFET chế độ tăng cường kênh N
• MOSFET chế độ tăng cường kênh P

MOSFET kênh N chế độ tăng cường

• Chất nền loại P pha tạp nhẹ tạo thành thân linh kiện. Nguồn và máng được pha tạp nhiều với tạp chất loại N.
• Kênh N có phần tử electron là đa số.
• Điện áp cổng là dương để bật ON thiết bị.
• Nó có điện dung thấp hơn và các vùng tiếp giáp nhỏ hơn do tính di động cao của các điện tử khiến nó hoạt động ở tốc độ chuyển mạch cao.
• Nó chứa các tạp chất tích điện dương làm cho các MOSFET kênh N bật sớm.
• Điện trở cực máng thấp hơn so với loại P.

MOSFET kênh P chế độ tăng cường

• Chất nền loại N pha tạp nhẹ tạo thành thân linh kiện. Nguồn và cực máng được pha tạp nhiều với tạp chất loại P.
• Kênh P có các phần tử lỗ là đa số.
• Nó có điện dung vốn có cao hơn và tính di động của các lỗ thấp khiến nó hoạt động ở tốc độ chuyển đổi thấp so với loại N.
• Điện áp cổng là âm để bật ON thiết bị.
• Trở kháng cực máng cao hơn so với loại N.

MOSFET chế độ suy giảm

Trong loại này, kênh đã được thiết lập và rõ ràng là sự dẫn truyền xảy ra ngay cả ở điện áp bằng 0 và nó được mở hoặc theo chính sách ON theo mặc định. Không giống như loại tăng cường, ở đây, kênh bị hết sạch những hạt mang điện để giảm độ rộng của kênh .
Điện áp cổng tỷ suất nghịch với dòng điện khi điện áp cổng tăng dòng điện giảm .

Các loại MOSFET chế độ suy giảm

Các MOSFET suy giảm hoàn toàn có thể được phân thành hai loại tùy thuộc vào loại chất nền pha tạp ( loại N hoặc loại P. ) được sử dụng .

• MOSFET loại suy giảm kênh N
• MOSFET loại suy giảm kênh P

Mosfet kênh N chế độ suy giảm

• Chất bán dẫn loại P tạo thành chất nền. Nguồn và cực máng được pha tạp nhiều với tạp chất loại N.
• Điện áp cổng là âm.
• Kênh bị cạn kiệt các electron tự do.

Mosfet kênh P chế độ suy giảm

• Chất bán dẫn loại N tạo thành chất nền. Nguồn và cực máng được pha tạp nhiều với tạp chất loại N.
• Điện áp cổng là dương.
• Kênh cạn kiệt các lỗ trống.

Khác biệt giữa BJT và Mosfet

Không giống như những bóng bán dẫn lưỡng cực, MOSFET được điều khiển và tinh chỉnh điện áp. Trong khi BJT được điều khiển và tinh chỉnh bằng dòng điện .
Điện trở cơ sở cần được giám sát cẩn trọng theo lượng dòng được quy đổi so với BJT. Với MOSFET thì không cần, chỉ cần vận dụng đủ điện áp cho cổng và công tắc nguồn hoạt động giải trí .
Bởi vì chúng được điều khiển và tinh chỉnh bằng điện áp, MOSFET có trở kháng đầu vào rất cao, do đó, bất kể thứ gì cũng hoàn toàn có thể tinh chỉnh và điều khiển chúng .

Làm thế nào để sử dụng MOSFET như một công tắc?

Để sử dụng MOSFET làm công tắc nguồn, bạn phải có điện áp cổng ( Vss ) cao hơn nguồn. Nếu bạn liên kết cổng với nguồn ( Vss = 0 ) thì nó bị tắt .
Ví dụ, tất cả chúng ta có IRFZ44N, đó là một MOSFET tiêu chuẩn và chỉ bật khi Vss = 10V – 20V. Nhưng thường thì, chỉ cấp nguồn 10V-15 V là phổ cập so với Vss cho loại MOSFET này .
Tuy nhiên, nếu bạn muốn tinh chỉnh và điều khiển nó từ một Arduino đang chạy ở mức 5V, bạn sẽ cần một MOSFET mức logic hoàn toàn có thể bật ở mức 5V ( Vss = 5V ). Ví dụ : ST STP55NF06L. Bạn cũng nên có một điện trở tiếp nối đuôi nhau với đầu ra Arduino để hạn chế dòng điện, vì cổng có điện dung cao và hoàn toàn có thể rút ra một dòng điện tức thời lớn khi bạn nỗ lực bật nó. Khoảng 220 ohm là một giá trị khuyên dùng .

Ưu nhược điểm của transistor mosfet

Chúng ta cùng nhìn nhận ưu điểm yếu kém của linh phụ kiện điện tử Mosfet, xem tại sao chúng lại được sử dụng nhiều đến như vậy .

Ưu điểm của MOSFET

• MOSFET cung cấp hiệu quả cao hơn trong khi hoạt động ở điện áp thấp hơn.
• Sự vắng mặt của dòng điện cực gate dẫn đến trở kháng đầu vào cao tạo ra tốc độ chuyển mạch cao.
• Hoạt động ở công suất thấp hơn và không có dòng điện.
• Có trở kháng đầu vào cao hơn nhiều so với JFET
• Chế tạo, sản xuất MOSFET dễ dàng hơn JFET
• Tốc độ hoạt động cao hơn so với JFET
• Khả năng tuỳ biến kích thước rất cao
• MOSFET không có diode cổng. Điều này làm cho nó có thể hoạt động với điện áp cổng dương hoặc âm
• Nó có mức tiêu thụ điện năng thấp để cho phép nhiều thành phần hơn trên diện tích bề mặt chip

Nhược điểm của MOSFET

• Lớp oxit mỏng làm cho các MOSFET dễ bị hỏng bởi các điện tích tĩnh điện.
• Điện áp quá tải làm cho nó không ổn định.
• Không hoạt động tốt trong tần số vô tuyến tín hiệu thấp

Ứng dụng của mosfet – Chức năng của mosfet

Cùng với sự tân tiến của công nghệ tiên tiến bán dẫn, những linh phụ kiện điện tử Mosfet ngày càng được sử dụng nhiều trong những board mạch điện tử, trong chip giải quyết và xử lý, .. ngoài những chúng còn được dùng trong những nghành như :

• Bộ khuếch đại MOSFET được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng vô tuyến với tần số rất cao.
• Nó hoạt động như một yếu tố thụ động như điện trở, tụ điện và cuộn cảm.
• Động cơ DC có thể được điều chỉnh bởi MOSFET công suất.
• Tốc độ chuyển mạch cao của MOSFET làm cho nó trở thành một lựa chọn lý tưởng trong việc thiết kế mạch chopper.
• Cảm biến MOS, còn được gọi là cảm biến MOSFET, được sử dụng rộng rãi để đo các thông số vật lý, hóa học, sinh học và môi trường. Ví dụ, bóng bán dẫn hiệu ứng trường nhạy cảm với ion (ISFE), được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng y sinh.
• Sò công suất MOSFET thường được sử dụng trong điện tử ô tô, IGBT. Đặc biệt là các thiết bị chuyển mạch trong các bộ điều khiển điện tử, và làm bộ chuyển đổi năng lượng trong xe điện hiện đại, các thiết bị chuyển đổi tín hiệu…
• MOSFET được sử dụng rộng rãi trong điện tử tiêu dùng. Một trong những sản phẩm điện tử tiêu dùng có ảnh hưởng sớm nhất hoạt động bởi các mạch MOSFET LSI là máy tính bỏ túi điện tử.
• Sự ra đời của MOSFET cho phép sử dụng các bóng bán dẫn MOSFET làm thành phần lưu trữ tế bào bộ nhớ, một chức năng trước đây được phục vụ bởi các lõi từ tính trong bộ nhớ máy tính.

Lời kết

Thêm một linh phụ kiện điện tử bán dẫn nữa được Huphaco san sẻ đến những bạn .

Qua bài viết này các bạn đã nắm được các kiến thức như: Mosfet là gì?, Mosfet kênh N, Mosfet kênh P,…Và các ứng dụng của chúng trong cuộc sống chúng ta ra sao rồi!

Rất mong nhận được những góp phần và san sẻ bài viết của những bạn !
Chân thành cảm ơn !