ماسفت IRF540N

در ادامه به توضیحات و مشخصات ماسفت IRF540N می پردازیم.

ترانزیستور چیست؟

ترانزیستور مهم ترین قطعه مدار در الکترونیک است و برای قطع و وصل سیگنال ها یا تقویت آنها استفاده می شود.

ترانزیستور از مواد نیمه رسانایی مانند سیلییسیوم و ژرمانیوم ساخته می شود.

بطور خلاصه ترانزیستور (Transistor) قلب تپنده هر نوع قطعات الکترونیکی است.

ترانزیستور در تمام بردهای الکترونیکی امروزه مورد استفاده قرار گرفته است.

هرچه اندازه تولیدی ترانزیستور کوچک تر باشد تکنولوژی ساخت آن بالاتر است.

ترانزیستور هم در مدارات آنالوگ و هم در مدارات دیجیتال استفاده می شود.

در مدارات آنالوگ در حالت فعال کار می کنند.

در این نوع مدار ها میتوان از ترانزیستور ها به عنوان تقویت کننده یا تثبیت کننده اسفاده کرد.

که تقویت کننده (اَمپ) و تثبیت کننده (رگولاتور) است.

ترانزیستور در مدارات دیجیتال در دو منطقه قطع و اشباع فعالیت می کند.

که در این حالت می توان از ترانزیستور در پیاده سازی مدار منطقی ، حافظه و سوئیچ استفاده کرد.

ترانزیستور در اصل ترکیب اختصاری از کلمات “Transfer” و “Resistor” است.

 

انواع ترانزیستورها :

بطور کلی ترانزیستورها به دو دسته زیر تقسیم می شوند.

 

ترانزیستورهای دو قطبی (BJT)

ترانزیستورهای اثر میدانی (FET)

BJT : Bipolar Junction Transistor

FET : Field Effect Transistor

(در ادامه ترانزیستورهای اثر میدانی را بررسی می کنیم.)

 

ترانزیستور های BJT یا دوقطبی 3 پایه دارد .

1- Base       (پایه)

2-Collector (جمع کننده)

3-Emitter  (منتشر کننده)

ترانزیستورهای BJT از اتصال 3 لایه بلور نیمه هادی (نیمه رسانا) تشکیل شده اند.

لایه وسطی (Base) و دو لایه دیگر (Collector) و (Emitter) .

نوع و جنس بلورِ (کریستال) Base با Emitter  و Collector متفاوت است.

میزان ناخالصی در لایه  Emitter بیشتر از دو لایه دیگر است.

همچنین ضخامتِ بلور لایه Base کمتر از دولایه دیگر است.

ناگفته نماند که ضخامت لایه Collector از لایه های دیگر بیشتر است.

 

در ترانزیستورهای BJT با اعمال جریان از پایه Base جریان عبوری از دو پایه دیگر کنترل می شود.

ترانزیستورها در دو نوع NPN و PNP ساخته می شوند.

PNP : شامل 3 لایه نیمه هادی ست که دو لایه کناری از نوع P (Positive) و لایه میانی از نوع N (Negative) است.

NPN : شامل 3 لایه نیمه هادی که دو لایه کناری از نوع N (Negative) و لایه میانی از نوع P (Positive) است.

در ترانزیستورهای  ‌BJT ممکن است در ناحیه قطع فعال یا اشباع کار کنند که بستگی به نوع طراحی و حالت BIOS آن دارد.

 

انواع ترانزیستورهای اثر میدانی (FET) :

FET : Field Effect Transistor

 

ترانزیستورهای پیوند اثر میدانی (JFET)

ترانزیستورهای اثر میدان نیمه هادیِ اکسید-فلز (MOSFET)

JFET : Junction gate Field Effect Transistor

MOSFET : Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor

 

ترانزیستورهای JFET از 3 پایه با نام های Drain و Gate و Source تشکیل شده است.

در ترانزیستورهای JFET جریان بین پایه های Source و Drain با کنترل مقاومت ناحیه کانال کنترل می شود.

ترانزیستورهای JFET ساده ترین نوع ترانزیستور اثر میدان (FET) می باشد.

از این نوع ترانزیستورها می توان به عنوان یک سوئیچ الکترونیکی تحت کنترل یا یک مقاومت کنترل شده (به وسیله ولتاژ) استفاده کرد.

 

 

ترانزیستورهای FET دارای دو نوع N Channel و P Channel هستند.

در N Channel زمانی که Gate نسبت به Source مثبت باشد جریان از Drain به Source عبور می کند.

ترانزیستورهای FET بسیار حساس هستند و با الکتریسیته ساکن بدن نیز تحریک می شوند.

به همین دلیل نویز پذیری بالایی دارند!

ترانزیستورهای FET در ساخت فرستنده FM رادیو نیز کاربرد فراولنی دارد.

 

ترانزیستورهای ماسفت (MOSFET) :

MOSFET : Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor

ترانزیستور MOSFET عمده تفاوتی که با JFET دارد این است که.

پایه Gate ترانزیستورهای ماسفت توسط لایه ای از جنس اکسید سیلیسیوم از کانال مجزا شده است.

به همین دلیل به ماسفت ها FET با GATE مجزا می گویند.

(Insulated Gate FET)

ماسفت IRF540N هم از همین دسته است.

ترانزیستورهای ماسفت بسته به کانالی که تولید می شود (N Channel) یا (P Channel) نامیده می شوند.

در آغاز کار P Channel پرکاربردتر بود.

اما از آنجا که ساختن N Channel ها آسان تر استت و همچنین مساحت کمتری را اشغال می کند از P Channel پیشی گرفت

امروزه از ماسفت های N Channel در بردهای تغذیه و سوئیچینگ بیشتر استفاده می شود.

 

ساختار ترانزیستورهای پیوندی :

ترانزیستور دو پیوند دارد.

یکی بین Emitter و Base و دیگری بین Base و Collector .

به همین دلیل ترانزیستور شبیه دوید است.

دیود سمت چپ (Base Diode) .  Emitter و دیود سمت راست (Collector-Base Diode) یا همان (Collector Diode) است.

میزان ناخالصی ناحیه وسط به مرتب کمتر از دو ناحیه کناری است.

این کاهش ناخالصی باعث کم شدن هدایت و در نتیجه زیاد شدن مقاومت ناحیه می گردد.

 

دلایل سوختن ترانزیستور ها :

یکی از رایج ترین دلیل سوختن ترانزیستورها می توان به اعمال ولتاژ بالای خارج از محدوده حمایتی ترانزیستور باشد.

اگرچه دلایل و عوامل زیادی باعث سوختن ترانزیستور ها می شود مانند:

بالا رفتن دمای آنها که نتیجه خنک نشدن ترانزیستور می باشد. (نصب نکردن هیت سینک)

اتصال کردن لحظه ای بین پایه های ترانزیستور.

عایق نبودن بدنه برخی ترانزیستورها.

شوک وارد شدن به ترانزیستور.

سوئیچ متوالی و با سرعت بالا.

و …

مقاله بالا خلاصه ای از ویکی پدیا است.

ماسفت IRF540N :

ماسفت IRF540N  از نوع ماسفت منفی (npn) و دارای آستانه تحمل ولتاژ 100 ولت و جریان حدود 33 آمپر میباشد.

در قسمت زیر دیتاشیت محصول (ماسفت IRF540N ) بارگذاری شده است :

دانلود دیتاشیت