စွမ်းအင်စနစ်များတွင် MOSFET နည်းပညာ၏ အခြေခံများ

MOSFET သည် Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors ကို ရည်ညွှန်းပြီး ဖိအားကိုထိန်းချုပ်သော စက်ပစ္စည်းများအဖြစ် လုပ်ဆောင်ပါသည်။ ထိုသို့လုပ်ဆောင်ရာတွင် drain မှ source terminal သို့ gate electrode ဟုခေါ်သော အပိုင်းကိုဖြတ်၍ လျှပ်စစ်စီးဆင်းမှုကို စီမံထိန်းချုပ်ပေးပါသည်။ ထူးခြားသောအချက်မှာ ထိုစီးရီးတွင် metal gate၊ အီလက်ထရိုင်းတ်အလွှာ၊ အထူးသဖြင့် ဒိုင်းပြုလုပ်ထားသော ကျူပါကွဲသော ဧရိယာများပါဝင်သည့် အလွှာများစွာပေါင်းစပ်ထားသော ဒီဇိုင်းဖြစ်ပါသည်။ ထိုသို့ဖြစ်ပေါ်မှုကြောင့် စွမ်းအင်ကို အကုန်အကျမပြုလုပ်ဘဲ မြင့်မားသော ပါဝါစက်ဆုပ်များတွင် အတိကျထိန်းချုပ်မှုကို ခွင့်ပြုပါသည်။ အစားထိုးသော bipolar transistors များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက MOSFET များသည် gate ကို လည်ပတ်ရန် လိုအပ်သော စီးဆင်းမှုမှာ အနည်းငယ်သာဖြစ်ပါသည်။ ထိုအချက်ကြောင့် စွမ်းဆောင်ရည်မြှင့်တင်ရေးတွင် အရေးပါသော အခြေအနေများနှင့် စနစ်များကို လိုအပ်ချက်အရ တိုးချဲ့ သို့မဟုတ် လျော့နည်းစေရန် လုပ်ဆောင်ရာတွင် ထိုပါဝါစီမံခန့်ခွဲမှု လုပ်ငန်းများအတွက် အထူးသင့်လျော်သော ရွေးချယ်မှုဖြစ်ပါသည်။

N-channel MOSFET များသည် ပိုမိုနိမ့်ပါးသော on-resistance ( Rdson ဒီစီ-ဒီစီ ကွင်းတာများကဲ့သို့ မြင့်မားသောစီးရင်းပတ်ဝန်းကျင်တွင် စမ်းသပ်မှုဆုံးရှုံးမှုများကိုလျော့နည်းစေသည့် ကောင်းမွန်သော အီလက်ထရွန် လှုပ်ရှားမှုနှင့် ပိုမိုကောင်းမွန်သော အီလက်ထရွန် လှုပ်ရှားမှုတို့ပါရှိပါသည်။ အနည်းငယ်သော ကာရီယာသိုလှောင်မှုအခက်အခဲများ မရှိခြင်းကြောင့် ပိုမိုမြန်ဆန်သော စွမ်းအားပြောင်းလဲရေးနှုန်းများကို ခွင့်ပြုသည်။ အကြိမ်နှုန်းမြင့်ပြောင်းလဲမှုများတွင် အရေးကြီးသော ပြန်လည်နေရာချထားသော စွမ်းအင် အုပ်စုများနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းမော်တာများအတွက် အရေးကြီးပါသည်။

စွမ်းအား MOSFETs သည် စွမ်းအားကိုထိရောက်စွာ ပြောင်းလဲခြင်းနှင့် ပိတ်ပင်တားဆီးခြင်းကို မည်ကဲ့သို့ဖြစ်စေသနည်း

ပါဝါ MOSFET များသည် စွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုတွင် ၉၈% ထိရောက်ရှိနိုင်သည်။ အကြောင်းမှာ ၎င်းတို့၏မြန်နှုန်းမြင့်ပိတ်ဆို့မှုစွမ်းရည်နှင့် စီးဆင်းမှုအတွင်း အကိုက်အညီနည်းပါးမှုကြောင့်ဖြစ်သည်။ ဆောလာအုပ်စုပြောင်းကိရိယာများတွင် အသုံးပြုသောအခါ ဤအစိတ်အပိုင်းများသည် တိုက်ရိုက်စီးရီးမှ လှိုင်းစီးရီးသို့ ပြောင်းလဲစဉ်ဖြစ်ပေါ်သော ဆုံးရှုံးမှုများကိုလျော့နည်းစေပြီး စနစ်အားလုံး၏စွမ်းဆောင်ရည်ကို သက်ရောက်မှုရှိစေသည်။ အခြားသော လွန်ခဲ့သောနှစ်က ထုတ်ဝေခဲ့သော သုတေသနများကလည်း တစ်စုံတစ်ရာ စိတ်ဝင်စားစရာကောင်းသောအချက်များကို ပြသခဲ့သည်။ လျှပ်စစ်ကားအောင်မြှောက်စက်များတွင် MOSFETs များ၏ပိတ်ဆို့မှုကြိမ်နှုန်းကို ထုတ်လုပ်သူများက ညှိနှိုင်းပေးသောအခါတွင် အောင်မြှောက်စက်ဟာ့ဒ်ဝဲအတွင်းရှိ အပူချိန်ကို ၂၃% ခန့်လျော့နည်းစေသည်ကိုတွေ့ရှိခဲ့သည်။ ထို့အပြင် ဤနည်းလမ်းဖြင့် စွန့်ပစ်ထားသောစွမ်းအင်မှုကိုလည်း လျော့နည်းစေသည်။

အဓိက တီထွင်မှုများတွင် အောက်ပါအတိုင်းပါဝင်သည်-

• အပူချိန်စီမံမှုဒီဇိုင်းများ ဥပမာအားဖြင့် ဝါယာကြိုးချုပ်ဆိုင်းထက် အပူချိန်ကို ၄၀% ပိုမြန်စွာဖြန့်ဝေသော ကြေးနီကလစ်ပက်ကေ့ခ်
• ကျယ်ပြန့်သောဘက်ဂါတွဲဖက်နိုင်မှု ဆီလီကွန်ကာဘိုက် (SiC) အခြေခံပစ္စည်းများနှင့်အပူချိန်မြင့်မားမှုကိုခံနိုင်ရည်ရှိသော ပေါင်းစပ်အသုံးချနိုင်စေရန်

ဤသို့အားကောင်းသော နည်းပညာများသည် စွမ်းအင်စီမံခန့်ခွဲမှုအသုံးချမှုများတွင် MOSFET များကို အခြေခံအစိတ်ပိုင်းများအဖြစ် တည်ဆောက်ပေးပြီး ထိရောက်မှု၊ ခံနိုင်ရည်နှင့် စျေးနှုန်းတို့ကို မျှတစွာထိန်းညှာပေးပါသည်။

MOSFET များတွင် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုနှင့် မြင့်မားသော ဖရီကွင်စီစွမ်းဆောင်ရည်ကို အများဆုံးဖြစ်စေရန်

MOSFET ဆားကစ်များတွင် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှု၏ အခြေခံမူများ

MOSFET အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို အများဆုံးဖြစ်စေရန်အတွက် ကိရိယာသည် အခြေအနေများပြောင်းလဲသည့်အခါတွင် ထိုစွမ်းအင်ဆုံးရှုံးမှုများကို လျှော့ချခြင်းသည် အဓိကကျပါသည်။ ဤနေရာတွင် အဓိကအချက်နှစ်ချက်ကို အလေးထားရပါမည်။ ပိုမိုကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်အတွက် အင်ဂျင်နီယာများသည် အခြေခံအားဖြင့် အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို မြန်ဆန်စေသော synchronous buck converters ကဲ့သို့သော မြင့်မားသော ဆားကစ်ဒီဇိုင်းများကို အသုံးပြုကြပါသည်။ အပိုင်းအစများကို ပျက်စီးစေသော shoot through အခြေအနေများကို ရှောင်ရှားရန်အတွက် dead time intervals များကို တိကျစွာညှိနှိုင်းပေးသော predictive algorithms များကို အသုံးပြုသော gate driving နည်းပညာများတွင်လည်း တိုးတက်မှုများရှိပါသည်။

DC-DC ကွန်ဗာတာများနှင့် ပါဝါစီးပွားများတွင် မြင့်မားသော ဖရီကြန်စီ လည်ပတ်မှု

DC-DC ကွန်ဗာတာများတွင် ၅၀၀ kHz မှ ၅ MHz အကြားရှိ မြင့်မားသော ဖရီကြန်စီများကို ပြောင်းလဲခြင်းသည် ပကတိကွန်ပိုနန့်များကို ၆၀% အထိ လျော့နည်းစေနိုင်သည်။ ဤသည်မှာ အာကာသကိစ္စများတွင် ဒေတာစင်တာရက်များနှင့် စက်မှုစက်ပစ္စည်းများတွင် ကောင်းစွာကိုက်ညီသော သေးငယ်သော ပါဝါစီးပွားများကို တည်ဆောက်နိုင်သည့်နည်းလမ်းဖြစ်သည်။ ဤဒီဇိုင်းများနှင့် လုပ်ဆောင်သည့်အခါ အင်ဂျင်နီယာများသည် PCB လော်အိတ်တွင် သူတို့၏ ပါဆီတစ်ကပ်ပါစီတန့် ပြဿနာများနှင့် စကင်ဒိသ်ပြဿနာများကို ဂရုစိုက်ရန် လိုအပ်သည်။ ဘုတ်လော်အိတ်ကို မှန်ကန်စွာလုပ်ဆောင်ရန် အရေးကြီးပါသည်။ ကောင်းသောသတင်းမှာ LLC ကွန်ဗာတာများကဲ့သို့သော ရီဆော်နန့်စ်ဆာကစ်များသည် ၁ MHz ကျော်လွန်၍ လည်ပတ်သည့်အခါတွင်ပင် ထိရောက်မှုကို စွန့်လွှတ်ခြင်းမရှိဘဲ ထိုစိတ်ညှိုးဖြစ်စေသော ဗိုးတေ့ချိန်များကို ဖြေရှင်းရာတွင် ကူညီပေးသည်။ အများအားဖြင့် ထုတ်လုပ်သူများသည် အီလက်ထရွန်နစ်ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် နေရာချထားမှုများပြားလာသည့်အခါတွင် စွမ်းဆောင်ရည်အကျိုးကျေးဇူးများနှင့် နေရာချထားမှုကို ခြုံငုံသော ဖြေရှင်းချက်များကို ပေးဆောင်သောကြောင့် ဤဖြေရှင်းချက်များကို အသုံးပြုနေကြသည်။

မြင့်မားသော ဖရီကြန်စီနှင့် အီလက်ထရိုမက်ဂျက်တစ် အော်စီလေးရှင်း (EMI) ကို တစ်ခုနှင့်တစ်ခု မျှတစွာထိန်းညှိခြင်း

EMI ကို ပိုဆိုးရွားစေခြင်းမရှိဘဲ ပိုမြန်သော စွပ်စဲခြင်းကိုရရှိရန်အတွက် ဆားကစ်ဒီဇိုင်းနှင့် ထိန်းချုပ်မှုနည်းလမ်းများ၏ အခြားရာတွင် ခက်ခဲသော ညှိနှိုင်းမှုများစွာ ပါဝင်ပါသည်။ ၂၀၂၃ ခုနှစ်က ပြုလုပ်ခဲ့သော အမြီးစားသုတေသနများအရ finite-control-set model predictive control ချဉ်းကပ်မှုကို ကြိုးစားပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် မှန်ကန်သော ကြိမ်နှုန်းများကို တည်ငြိမ်စေထားသော်လည်း စွပ်စဲခြင်းဆုံးရှုံးမှုများကို ၂၈ ရာခိုင်နှုန်းခန့် လျော့နည်းစေကြောင်း တွေ့ရပါသည်။ ထိုအချိန်တွင်ပင် zero-voltage switching ကို အကောင်အထည်ဖော်ခြင်းသည် အခြေအနေများ ပြောင်းလဲသည့်အခါတွင် ဗို့အားနှင့် စီးရင်းကြားတွင် ဖြစ်ပေါ်နေသော အပိုဆုံးရှုံးမှုများကို ဖယ်ရှားပစ်နိုင်ပြီး ၂ မှ ၃၀ MHz အကွာအဝေးတွင် EMI အဆင့်များကို ဒီဘီမိုင်ခရိုဗောက် ၁၅ ခန့် လျော့နည်းစေပါသည်။ ဤနည်းလမ်းများကို တန်ဖိုးရှိစေသည့်အကြောင်းရင်းမှာ ကီလိုဟာ့ဇ်မှ မီဂါဟာ့ဇ် နှုန်းအထိ ကျယ်ပြန့်သော ကြိမ်နှုန်းများအတွက် အလုပ်လုပ်နိုင်စွမ်းရှိခြင်းပင်ဖြစ်ပါသည်။ ဤအရာမှာ ကားများနှင့် စွမ်းအင်စနစ်များတွင် အသုံးပြုသည့်အခါတွင် CISPR 32 စံချိန်တွင် သက်ဆိုင်ရာ လျှပ်စစ်သံလိုက်ဝင်မှုများအတွက် အရေးကြီးသော အချက်ဖြစ်ပါသည်။

စီးဆင်းမှုဆုံးရှုံးမှုများကို လျော့နည်းစေခြင်းနှင့် အပူချိန်ဆိုင်ရာ စွမ်းဆောင်ရည်ကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ခြင်း

ပိုက်ဆံဆုံးရှုံးမှုများနှင့် အော်နှစ်ရစ်သော အချိန်တွင် အောင်မြင်မှုအတွက် အရေးကြီးသော အချိန်တွင် အောင်မြင်မှုအတွက် အရေးကြီးသော (Rdson)

ပါဝါဆိုင်ရာ အချက်အလက်များမှ ထုတ်ဝေသော နောင်တွင် ဖြစ်ပေါ်သော အချက်အလက်များအရ MOSFETs ကို အသုံးပြုသော စနစ်များတွင် စုစုပေါင်း ပိုက်ဆံဆုံးရှုံးမှု၏ ၄၅% ခန့်ကို ပိုက်ဆံဆုံးရှုံးမှုများက ဖုံးလုံးနေပါသည်။ ဤသည်မှာ စွမ်းဆောင်ရည်အတွက် အောင်မြင်မှုအတွက် အောင်မြင်မှုအတွက် အရေးကြီးသော (Rdson) ကို ပိုမိုနိမ့်နေစေရန် အရေးကြီးကြောင်း ပြသပါသည်။ Rdson နိမ့်ပါက လျှပ်စစ်ဓာတ်ကို ဖြတ်သန်းစဉ်တွင် I နှစ်ထပ်ကိန်း R ဆုံးရှုံးမှု နည်းပါးလာမည်ဖြစ်ပြီး DC-DC ပြောင်းလဲသူများနှင့် မော်တာထိန်းချုပ်မှုစနစ်များကဲ့သို့ အရာဝတ္ထုများအတွက် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ထိရောက်မှုကို ဆိုလိုပါသည်။ ထုတ်လုပ်သူများသည် နောက်ပိုင်းတွင် တွင်းတူးပိုက်ဒီဇိုင်းများနှင့် ပိုလျော့နည်းသော ဝိဖိုင်များကို အသုံးပြုခြင်းကြောင့် အဆင့်မြှင့်တင်ထားသော ဆီလီကွန် MOSFET နည်းပညာများဖြင့် Rdson ကို ၁ မီလီယွန်းအောက်သို့ လျော့နည်းစေနေပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့် လျှပ်စစ်ကားများ၏ ပြောင်းလဲသူများကို ယူပါက ၁၀၀ အမ်ပီယာ စီစဉ်မှုတွင် Rdson ကို ၅ မီလီယွန်းမှ ၂ မီလီယွန်းသို့ လျော့နည်းစေခြင်းဖြင့် တစ်နှစ်လျှင် ကီလိုဝပ်နာရီလျှင် ၁၈ ဒေါ်လာခန့် စွန့်ပစ်မှုကို လျော့နည်းစေနိုင်ပြီး ငွေကုန်ကျစရိတ်ကို ခြွေတာပေးနိုင်မှုနှင့် အပူထုတ်လုပ်မှုကို လျော့နည်းစေနိုင်မှုတို့ကို တစ်ပြိုင်နက် ပြသပါသည်။

မြင့်မားသော ပါဝါ MOSFET ဒီဇိုင်းများအတွက် အပူစီမံခန့်ခွဲမှု အတွက် နည်းလမ်းများ

ထိရောက်သော အပူပိုင်းကို ဖယ်ရှားရန် အခြေခံနည်းလမ်း သုံးခုကို လိုအပ်ပါသည်-

မဟာဗျူဟာ	အကျိုးကျေးဇူးများ	အကောင်အထည်ဖော်မှုဥပမာ
ပစ္စည်းရွေးချယ်ခြင်း	အပူခုခံမှုနည်းပါးမှု ၂၅%	ကျောက်မျက်စားပြားများဖြင့် ကြေးဝါပြားပေါ်တွင်တပ်ဆင်ထားသော PCB များ
ဒီဇိုင်းအစီအစဉ်ပြုပြင်မှု	ဆူပူမှုအပူချိန်လျော့နည်းမှု ၁၅ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်	လေကြောင်းအတွက် MOSFET နေရာချထားမှုကိုခြားနားစွာတပ်ဆင်ခြင်း
လှုပ်ရှားနေသောအအေးပေးစနစ်	အပူဖြန်းပစ်မှုကို ၄၀% မြှင့်တင်ပေးခြင်း	အဏုကန့်လ်အားဖြင့်အရည်ဖြင့်အအေးပေးသည့်စနစ်များ

နှစ်ဘက်မှအအေးပေးခြင်းနှင့် ငွေစင်ကပ်ပြားကိုချည်နှောင်ခြင်းတို့ကဲ့သို့သော နည်းပညာများကိုအသုံးပြုခြင်းဖြင့် အထူးပုံစံထုတ်လုပ်မှုနည်းလမ်းများ ပုံမှန်ဒီဇိုင်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အဆက်မပြတ်လျှပ်စီးကြောင်း စွမ်းရည်သည် ၃၀% ပိုမိုမြင့်မားပါသည်။ အင်ဂျင်နီယာများသည် အရေးကြီးစွမ်းအင်စနစ်များတွင် အပူချိန်ပြင်းထန်မှုကိုကာကွယ်ရန် ဤနည်းလမ်းများကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ အပူချိန်ခြေရာခံစစ်ထုတ်မှု IC များဖြင့် ပေါင်းစပ်လာကြသည်။

ကျယ်ပြန့်သော ဘက်ဂျ် ကွာခြားချက် ကိရိယာများတွင် တိုးတက်မှုများ- SiC နှင့် GaN MOSFET များ

ဆီလီကွန်ကာဘိုဒ် (SiC) နှင့် ဂယ်လီယမ်နိုက်ထရိုက် (GaN) MOSFET နည်းပညာများ

Silicon Carbide (SiC) နှင့် Gallium Nitride (GaN) MOSFET ၏ ကျယ်ပြန့်သော ပိုလျော့ကျမှု ဂုဏ်သတ္တိများသည် စွမ်းအင်ကို စီမံခန့်ခွဲရာတွင် အစဉ်အလာရှိ ဆီလီကွန်ပစ္စည်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အမှန်တကယ် သာလွန်မှုကို ပေးစွမ်းပါသည်။ ဤပစ္စည်းများတွင် ပုံမှန်ဆီလီကွန်ထက် ပိုကြီးမားသော ပိုလျော့ကျမှု ဧရိယာများ ရှိပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့် SiC တွင် အီလက်ထရွန်ဗို့စ် 3.3 eV ခန့်ရှိပြီး GaN တွင် အီလက်ထရွန်ဗို့စ် 3.4 eV ခန့်ရှိသည်။ ဆီလီကွန်၏ 1.1 eV နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဖြစ်ပါသည်။ ဤသည်မှာ ၁၂၀၀ ဗို့အထက် ဗို့အားများကို တောင် ကိုင်တွယ်နိုင်စေပြီး အတွင်းပိုင်းအပူချိန်မှာ ၂၀၀ ဒီဂရီဆဲလ်စီးယပ်စ်ကျော်လွန်သောအခါတွင်ပါ ဖြစ်ပါသည်။ GaN သည် အထူးစိတ်ဝင်စားဖွယ်ကောင်းသည့်အချက်မှာ ၎င်း၏ အီလက်ထရွန် လှုပ်ရှားမှုဖြစ်ပြီး ဗို့စ်စက်ဝိုင်းတစ်စက္ကန့်လျှင် ၂၀၀၀ စင်တီမီတာနှင့် ဆီလီကွန်၏ ဗို့စ်စက်ဝိုင်းတစ်စက္ကန့်လျှင် ၁၄၀၀ စင်တီမီတာနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဖြစ်ပါသည်။ ဤအမြင့်ဆုံးလှုပ်ရှားမှုမှာ DC-DC ပြောင်းလဲရေးအပလီကေးရှင်းများတွင် ပိုမြန်သော ပိတ်/ဖွင့် အမြန်နှုန်းကို ပေးစွမ်းပါသည်။ ရလဒ်အနေဖြင့် ဓာတ်မြောင်းလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပြောင်းလဲသူများတွင် တွေ့ရှိရသည့်အတိုင်း တစ်ချို့ကိစ္စများတွင် အလျော့တစ်ဝက်ခန့် လျော့နည်းသွားပါသည်။

စွမ်းဆောင်ရည်နှိုင်းယှဉ်ချက်- SiC နှင့် GaN နှင့် အစဉ်အလာရှိ ဆီလီကွန် MOSFET များ

ပါရမီတာ	ဆီလီကွန် MOSFET	SiC MOSFET	GaN HEMT
ပိတ်/ဖွင့် ကြိမ်နှုန်း	≈100 kHz	200-500 kHz	1-10 MHz
စီးဆင်းမှု စွမ်းအင်ဆုံးရှုံးမှု	မြင့်မား	နိမ့်ပါးမှု ၄၀%	နိမ့်ပါးမှု ၇၅%
အိုင်တာမီယန် ဆိုင်ရာ လှုပ်ရှားမှု	150 W/m·K	490 W/m·K	130 W/m·K

အထက်ဖော်ပြပါဇယားသည် စီလီကွန်နှင့် ညီမျှသော ၉၅% ထက် ၁၀ kW တွင် အကျိုးသက်ရောက်မှု ၉၈.၅% ရရှိရန် WBG ကိရိယာများ အဘယ်ကြောင့် ရရှိသည်ကို ပြသပါသည်။ GaN ၏ အောက်ပိုင်းဂိတ်အားသုံးစွဲမှုသည် EV တွင်တပ်ဆင်ထားသော ဘိုင်ကြိုတင်ပေးသွင်းစက်များတွင် သုံးဆနိမ့်ပြီး EMI ထုတ်လွှတ်မှုကို ၄၀% နိမ့်ချထားပါသည်။

ကုန်ကျစရိတ်နှင့် ထိရောက်မှုအကြား ကုန်စွန့်စားမှုများ ကျယ်ပြန့်သော အာဟာရခြားနားမှု ကိုက်ညီမှုများ အသုံးပြုခြင်း

SiC မော်ဂျူးများသည် မူလတွင် စံထားသော ဆီလီကွန် MOSFET များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက နှစ်ဆမှ လေးဆခန့် ပို၍ကုန်ကျစရိတ်များပြားသော်လည်း နေစွမ်းအားစနစ်များအတွက် စနစ်တစုံလုံး၏ ကုန်ကျစရိတ်ကို ၁၅% ခန့်လျော့နည်းစေပါသည်။ အကြောင်းမှာ ၎င်းတို့သည် ပို၍သေးငယ်သော အပူလွှဲပေးသည့် ကူးစက်များနှင့် အလိုအလျောက်အစိတ်အပိုင်းနည်းပါးစေသောကြောင့် ဖြစ်ပါသည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင် မကြာသေးမီက ထုတ်ဝေသည့် သုတေသနများအရ GaN နည်းပညာကို အသုံးပြုသော ဆာဗာများသည် အများကြီး ၄% ချွေတာမှုကို အသုံးပြုနေသောအချိန်တွင် ရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှုကို ၁၈ လအတွင်း ပြန်လည်ရရှိနိုင်ကြောင်း ပြသပါသည်။ သို့သော်လည်း အင်ဂျင်နီယာများအနေဖြင့် စိုထိုင်းမှုများသော နေရာများတွင် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုနှင့် ပတ်သက်၍ ပြဿနာများကို ကြုံတွေ့နေရသည်ကို သတိပြုသင့်ပါသည်။ ထို့ကြောင့် အခြားသော ပစ္စည်းများနှင့် ပတ်သက်၍ ပြောဆိုနေကြသော်လည်း ဆီလီကွန်ဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော အာမခံရှိသည့် ဖြေရှင်းချက်များကို ဆက်လက်အသုံးပြုနေကြပါသည်။

နောက်ထပ်စွမ်းအင်နှင့် လျှပ်စစ်ယာဉ်များတွင် အသုံးပြုသော MOSFET အသုံးချပုံများ

နောက်ထပ်ပြောင်းကူးသော စွမ်းအင်၊ လေစွမ်းအားစနစ်များနှင့် ဘက်ထရီစွမ်းအားသိုလှောင်မှုတို့တွင် အသုံးပြုသော MOSFET များ

စွမ်းအင် ပြောင်းလဲရေးစနစ်များရှိ စွမ်းအင် ပိုက်ဆက်များကို ထိန်းချုပ်ရာတွင် MOSFETs များသည် အဓိက အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့် နေလောင်ရေး အုပ်စုပြောင်းကိရိယာများတွင် ဤကိရိယာများသည် တစ်ဖက်သတ်စီးကူးမှ လှိုင်းစီးကူးသို့ ပြောင်းလဲမှုကို ထိန်းချုပ်ပေးပြီး စွမ်းအင်ဆုံးရှုံးမှုကို သိသိသာသာ လျော့နည်းစေသည့် ၁၀၀% နီးပါး ထိရောက်စွာ လုပ်ဆောင်ပေးပါသည်။ လေတိုက်ရိုက်စက်များသည်လည်း လေးကျော်ကို ထိန်းချုပ်ခြင်းနှင့် အရေးပေါ်ရပ်တန့်မှုများကို စီမံခန့်ခွဲရာတွင် MOSFET နည်းပညာကို အသုံးပြုကြပြီး စွမ်းအင်ထိပ်တန်းများကို ကာကွယ်ပေးသည့်အပြင် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ကိရိယာများကို ထိခိုက်မှုမှ ကာကွယ်ပေးပါသည်။ ဘက်ထရီသိုလှောင်မှု ဖြေရှင်းချက်များအရောက်တွင် MOSFETs များသည် ဘက်ထရီများကို အားသွင်းခြင်းနှင့် စွန့်ထုတ်ခြင်းကို စီမံခန့်ခွဲပေးပြီး အပူချုပ်တွင်း စီမံခန့်ခွဲမှု လက္ခဏာများကြောင့် အေးမြစေရန် ကူညီပေးပါသည်။ နောင်တော်တော်မျှ စျေးကွက်အစီရင်ခံစာများအရ ယနေ့ ရောင်းချနေသည့် စွမ်းအင် MOSFETs များ၏ လေးပုံတစ်ပုံခန့်သည် ပြန်လည်သုံးစွဲနိုင်သော စွမ်းအင် စီမံကိန်းများသို့ သွားရောက်နေပြီး ဤလုပ်ငန်းနယ်ပယ်သည် မည်မျှ အမြန်နှုန်းဖြင့် တိုးချဲလာသည်ကို ပြသပါသည်။ သူတို့၏တန်ဖိုးကို ဖြစ်စေသည့်အရာမှာ စွမ်းအင်ကို အမြန်ပြောင်းလဲနိုင်သည့် စွမ်းရည်ဖြစ်ပြီး လေနှင့် နေစွမ်းအင်ကဲ့သို့ မှန်မှန်တိုင်းတာနိုင်သော စွမ်းအင်များကို အလိုအလျောက် စီမံခန့်ခွဲရန် လွယ်ကူစေရန် ဗို့အားများကို တိကျစွာထိန်းချုပ်ပေးပြီး မလိုလျောက်သော စွမ်းအင် အမှုန်များကို စစ်ထုတ်ပေးနိုင်သည်။

လျှပ်စစ်ယာဉ်များတွင် စွမ်းအင်စီမံခန့်ခွဲမှုနှင့် အားသွင်းစနစ်များ

ယနေ့ခေတ် လျှပ်စစ်ယာဉ်များသည် စွမ်းအင်စနစ်များမှ အကျိုးအမြတ်အများဆုံးရရှိရန် MOSFET အချုပ်များအား အားထားရပါသည်။ ဤနည်းပညာမှ အကျိုးကျေးဇူးရရှိသည့် နယ်ပယ်အဓိက သုံးခုရှိပါသည်- တရက်ရှင်း အုပ်စုများသည် ဘက်ထရီများမှ တစ်ဖက်သတ် လျှပ်စီးကို ရယူပြီး မော်တာများအတွက် သုံးပြားလှိုင်း လျှပ်စီးအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲပေးသည့်အပြင် လုပ်ငန်းစဉ်အတွင်း ဆုံးရှုံးမှု ၂% ထက်နည်းပါသည်။ အားသွင်းကိရိယာများသည် ကွဲပြားသော်လည်း ထိရောက်မှုအားဖြင့် မပိုနည်းပါ၊ အထူးသဖြင့် တစ်ပြိုင်နက် တစ်ဖက်သတ် ပြောင်းလဲသူများဟုခေါ်သည့် MOSFETs များကို အသုံးပြု၍ ၉၅% ထက်ပိုမိုသော ထိရောက်မှုဖြင့် AC မှ DC သို့ ပြောင်းလဲပေးပါသည်။ ထို့အပြင် ကားအတွင်းရှိ ၄၈V နှင့် ၁၂V စနစ်များကို တာဝန်ယူသည့် ဒွိ-လမ်းကြောင်း DC-DC ပြောင်းလဲသူလည်းရှိပါသည်။ အားသွင်းစခန်းများအား ကြည့်လျှင် ၎င်းတို့သည် အများအပြား MOSFETs များ တစ်ပြိုင်နက် အလုပ်လုပ်ခြင်းဖြင့် ၂၀၀ မှ ၅၀၀ ကီလိုဝပ်ခန့်ရှိသော အမြန်အားသွင်းစဉ်အတွင်း စီးဆင်းမှုပမာဏကို ထိန်းချုပ်ပေးပါသည်။ ဤတိုးတက်သော ပါဝါစနစ်များကြောင့် အလွန်များပြားသော လျှပ်စီးကို ဖြတ်သန်းစေသော်လည်း အေးမြနေစေရန် ကူညီပေးပါသည်။ ရလဒ်အနေဖြင့် အားသွင်းချိန်များ သက်သာစေပြီး အဟောင်းမော်ဒယ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက တစ်ခါတစ်ရံတွင် စောင့်ဆိုင်းနေရသည့် အချိန်များကို တစ်ဝက်ခန့် လျော့နည်းစေပါသည်။ ဘက်ထရီဆဲလ်များကို အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ ထိခိုက်မှုမရှိစေရန်လည်း ကူညီပေးပါသည်။

အမှတ်စဉ်လေ့လာမှု - နောက်ထပ် EVs တွင် MOSFET ပေါင်းစပ်မှုကိုတိုးမြှင့်ခြင်း

EV ပလက်ဖောင်းအသစ်များကိုဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်စေခြင်းသည် MOSFET အသုံးပြုမှု၏တီထွင်ဖော်ဆောင်ရွက်မှုများကိုပြသပါသည်။ နောက်ထပ်ပရိုတိုထိပ်ပေါ်တွင် 800V ဆီလီကွန်ကာဘိုင်းထရပ်ရှင်အင်ဗာတာတွင် MOSFET သို့မဟုတ် ပေါင်းစပ်မှုကို 70% အထိတိုးမြှင့်ခဲ့ပြီး စနစ်တုံးတာအပြည့်အစုံတွင် နှိုင်းယှဉ်ပါ။ အဓိကတီထွင်မှုများတွင် အောက်ပါအချက်များပါဝင်သည်-

• နှစ်ဘက်မှအအေးပေးသည့် အကျုံးချုပ်များကိုလျှော့ချခြင်း (RθJA) 35°C/W အထိ
• စီးပွားရေးဆိုင်ရာအာရုံခံကိရိယာများကို ပေါင်းစပ်ထားခြင်းသည် ကွဲပြားသော အာရုံခံကိရိယာများကိုဖယ်ရှားပစ်ခြင်းဖြစ်သည်
• GaN အခြေခံသော အထောက်အပံ့ပြုလျှပ်စစ်ဓာတ်အားပေးစနစ်များသည် ပြောင်းလဲသည့်အခါတွင် အများအားဖြင့် 54% အထိလျော့နည်းသွားခြင်းဖြစ်သည်
  ဤပေါင်းစပ်မှုသည် စုစုပေါင်းတိုက်ပွဲဆုံးရှုံးမှုကို <0.12 mΩ အထိလျော့နည်းစေခဲ့ပြီး အများအားဖြင့် 300kW အထိထုတ်လုပ်နိုင်စေခဲ့ပါသည်။

မေးမြန်းမှုများ

MOSFET ဆိုတာဘာလဲ?

MOSFET သို့မဟုတ် မက်တယ်-အောက်ဆိုဒ်-ကြိုးမဲ့လျှပ်စစ်ဓာတ်ကူးလွှဲသည့် တရန်စစ်တာသည် အီလက်ထရွန်ဆိုင်ရာလက်နက်များကို တိုးမြှင့်ခြင်း သို့မဟုတ် လျှပ်စစ်ဓာတ်မီးပိတ်ခြင်းအတွက် အသုံးပြုသည့် တရန်စစ်တာအမျိုးအစားဖြစ်သည်။

ပါဝါစီမံခန့်ခွဲမှုတွင် MOSFETs သည် ဘီပိုလာထရန်စစ်တာများထက် ဘာကြောင့် နှစ်သက်ဖွယ်ကောင်းပါသနည်း။

MOSFETs သည် လည်ပတ်ရန် လျော့နည်းသောလက်ရှိလိုအပ်ချက်ကို လိုအပ်ပြီး ပါဝါစီမံခန့်ခွဲမှုတွင် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ထိရောက်ဆုံးနှုန်းနှင့် စကေးလုပ်ရိုက်ကို ပေးစွမ်းပါသည်။

SiC နှင့် GaN MOSFETs ဆိုသည်မှာ အဘယ်နည်း။

SiC (ဆီလီကွန်ကာဘိုဒိုင်) နှင့် GaN (ဂယ်လီယမ်နိုက်ထရိုဒ်) MOSFETs သည် မြင့်မားသော ထိရောက်ဆုံးနှုန်းနှင့် မြင့်မားသော ပါဝါကိုင်တွယ်သည့် စွမ်းရည်များဖြင့် ထင်ရှားသော တိုးတက်သည့် ထရန်စစ်တာများဖြစ်ပါသည်။

MOSFETs သည် ပြန်လည်သုံးစွဲနိုင်သောစွမ်းအင်စနစ်များတွင် မည်ကဲ့သို့ ပံ့ပိုးပေးပါသနည်း။

MOSFETs သည် ဆောလာအိန်ဗာတာများ၊ လေတိုက်ရာတွင်းများ၊ ဘက်ထရီသိုလှောင်မှုစနစ်များကဲ့သို့သော စနစ်များတွင် ပါဝါပြောင်းလဲခြင်းနှင့် စီမံခန့်ခွဲမှုတွင် ထိရောက်ဆုံးနှုန်းကို တိုးတက်စေရန် ကူညီပေးပါသည်။

SiC နှင့် GaN ကဲ့သို့သော ကျယ်ပြန့်သော ဘက်ဂါပ် ကွဲပြားခြားနားမှု ကိရိယာများကို အသုံးပြုရာတွင် စိန်ခေါ်မှုများမှာ အဘယ်နည်း။

ဤပစ္စည်းများသည် ပိုမိုစျေးကြီးပြီး အထူးသဖြင့် စိုစွတ်သော ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ယုံကြည်စိတ်ချရမှု ပြဿနာများကို ရင်ဆိုင်နေရပြီး ဆီလီကွန်ကို အသုံးပြုသော အလုပ်လုပ်ပုံများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ပိုမိုကောင်းမွန်ပါသည်။