MOSFET قدرت (Power MOSFET)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
MOSFET قدرت (Power MOSFET) :
Power MOSFET نوعی MOSFET است که برای تحمل ولتاژها و جریان های بالا طراحی شده است. برخلاف MOSFETهای سیگنال کوچک، این قطعات می توانند جریان های ده ها آمپر و ولتاژهای چندصد ولت را کنترل کنند. ساختار آنها معمولا به صورت عمودی (Vertical) است تا سطح مقطع زیادی برای عبور جریان فراهم شود و گرما به خوبی دفع گردد.
در Power MOSFETها، ناحیه درین (Drain) در زیرین تراشه قرار دارد و توسط یک صفحه فلزی به محفظه متصل می شود تا حرارت به هیت سینک منتقل شود. جریان از سورس (Source) که روی سطح است، به طور عمودی به سمت درین جریان می یابد. این ساختار باعث کاهش مقاومت کانال (
\[ R_{DS(on)} \]) و افزایش چگالی جریان می شود.
\[ R_{DS(on)} = \frac{1}{\mu_n C_{ox} \frac{W}{L} (V_{GS} - V_{TH})} \]Power MOSFETها عمدتا از نوع Enhancement-mode و کانال N هستند (هر چند نوع P نیز وجود دارد اما کمتر رایج است). دلیل اصلی انتخاب کانال N، تحرک بالاتر الکترون ها و در نتیجه
\[ R_{DS(on)} \]کمتر است. این قطعات در منابع تغذیه سوئیچینگ (SMPS)، کنترل موتور، مبدل های DC-DC، اینورترها و شارژرهای باتری کاربرد فراوان دارند.
یکی از مزایای مهم Power MOSFET نسبت به BJT قدرت، سرعت سوئیچینگ بالاتر و عدم نیاز به جریان گیت (کنترل ولتاژ) است. همچنین ناحیه عملکرد ایمن (SOA) وسیع تری دارند. معایب آنها شامل حساسیت به ولتاژ بیش از حد گیت و پدیده «بدنه دیود» (Body Diode) معکوس است که ممکن است در برخی مدارها مشکل ساز شود. نمونه های معروف: IRF540، IRFZ44N، و سری CoolMOS از Infineon.
