در این مقاله قصد داریم تا شما را با ماسفت نوع N افزایشی به نام IRF540 که در مدارهای سوییچینگ بسیار پراستفاده است، آشنا کنیم. 

این قطعه دارای توان در حدود 150 وات است و می تواند بارهای تا 100 ولت را پشتیبانی کند. حداکثر جریان درین این قطعه 28 آمپر و ظرفیت خازنی سورس درین 1700pF می باشد.

این قطعه الکترونیکی عمدتاً برای کاربردهای سوئیچینگ سریع استفاده می شود و دارای مقاومت حالت روشن (ON) بسیار کم 0.55 اهم است که این مقدار همان مقاومت بین پایه های درین و سورس است. همچنین دارای امپدانس ورودی بسیار بالایی است. 

IRF540 شامل سه پایه به نام های سورس، درین و گیت است. گاهی اوقات به عنوان یک قطعه چهار پایه نامیده می شود که بدنه آن (Bulk) نیز به عنوان  یک پایه در نظر گرفته می شود.


پایه گیت بین پایه های سورس و درین قرار دارد و ناحیه ای است که برای بایاس قطعه استفاده می شود. در حالی که پایه درین مکانی است که الکترون ها از کانال خارج می شوند و پایه سورس مکانی است که الکترون ها از آنجا وارد کانال می شوند.

ماسفت ها عمدتاً به دو نوع اصلی به نام های ماسفت N-channel و P-channel دسته بندی می شوند. IRF540یک ماسفت کانال N افزایشی است که در آن الکترون ها مسئول ایجاد جریان در داخل این قطعه هستند، برخلاف ماسفت های کانال P که حفره ها حامل های بار هستند که وظیفه هدایت داخل قطعه را بر عهده دارند.

توجه به این نکته ضروری است که حرکت الکترون ها بهتر از حرکت حفره های داخل ماسفت است. دلیل ترجیح ماسفت های کانال N بر ماسفت های کانال P در طیف وسیعی از کاربردها نیز همین است.

ماسفت در دو حالت یعنی حالت تخلیه و حالت افزایشی کار می کند.

ماهیت الکترون ها در هر دو حالت در ماسفت های کانال N برعکس است. در حالت افزایشی، زمانی که ولتاژ وجود ندارد، جریانی در کانال وجود نخواهد داشت. با این حال، هنگامی که ولتاژ در ترمینال گیت اعمال می شود، حرکت الکترون ها را افزایش می دهد و در نتیجه هدایت را افزایش می دهد.

از سوی دیگر، در حالت تخلیه، اگر ولتاژی در پایه گیت اعمال نشود، جریان در سراسر کانال وجود دارد. با این حال، هنگامی که ولتاژ در پایه گیت اعمال می شود، حرکت الکترون ها را کاهش می دهد و در نتیجه هدایت (رسانایی) کانال را کاهش می دهد.

دیتاشیت

قبل از ااستفاده از این قطعه بد نیست برگه اطلاعات آن را مرور کنید تا متوجه مشخصات اصلی آن شوید. برای دسترسی به دیتاشیت IRF540 رو این لینک کلیک کنید.

پایه های IRF540

شکل زیر نمودار پین اوت IRF540 را نشان می دهد.

ویژگی های IRF540

ویژگی های اصلی IRF540 در زیر آمده است.

نوع = ماسفت N-Channel

دسته = سری IRF

قابلیت سوییچینگ سریع

اتلاف توان = 150 وات

جریان درین پیوسته (ID)=28A 

ولتاژ آستانه گیت (VGS-th) = 10V (محدود = ±20V)

ولتاژ شکست درین به سورس = 100 ولت

مقاومت سورس درین (RDS) = 0.55 اهم  

زمان صعود 44 نانوثانیه و زمان تاخیر خاموشی آن 53 نانوثانیه است

دمای محل اتصال = 175 درجه سانتیگراد

حداکثر جریان درین = 28A

خازن سورس درین = 1700pF

بسته موجود = TO-220

 اصول کاری IRF540

IRF540 بر اساس یک اصل بسیار ساده کار می کند. دارای سه نوع پایه است یعنی درین، گیت و سورس. وقتی پالسی را در ترمینال گیت آن اعمال می کنیم، کانال گیت و درین آن متصل می شود، یعنی ارتباط مشترکی با یکدیگر برقرار می کنند. زمانی که گیت و درین متصل می شود، تنها در این صورت می توانیم نتایج مورد نظر را به دست آوریم در غیر این صورت نتایج غیرضروری یا ناخواسته ایجاد می کند.

کاربردهای IRF540

IRF540 در موارد زیر استفاده می شود.

مورد استفاده در USP

مورد استفاده در پروژه های ابزار دقیق

در کاربردهای سوئیچینگ استفاده می شود

مورد استفاده در درایو موتورهای DC و موتورهای AC

مورد استفاده در اینورترها

مورد استفاده در شارژرهای باتری

مورد استفاده در طراحی بالاست های لامپ های روشنایی