Shvatite princip rada MOSFET-a i učinkovitije primijenite elektroničke komponente

Razumijevanje principa rada MOSFET-a (metal-oksid-poluvodički tranzistori s efektom polja) ključno je za učinkovito korištenje ovih visokoučinkovitih elektroničkih komponenti. MOSFET-ovi su neizostavni elementi u elektroničkim uređajima, a njihovo razumijevanje je bitno za proizvođače.

U praksi postoje proizvođači koji možda neće u potpunosti cijeniti specifične funkcije MOSFET-a tijekom njihove primjene. Unatoč tome, razumijevanjem principa rada MOSFET-a u elektroničkim uređajima i njihovih odgovarajućih uloga, može se strateški odabrati najprikladniji MOSFET, uzimajući u obzir njegove jedinstvene karakteristike i specifične značajke proizvoda. Ova metoda poboljšava performanse proizvoda, jačajući njegovu konkurentnost na tržištu.

WINSOK SOT-23-3 paket MOSFET

Principi rada MOSFET-a

Kada je napon gate-source (VGS) MOSFET-a jednak nuli, čak i uz primjenu napona drain-source (VDS), uvijek postoji PN spoj u obrnutoj prednaponu, što rezultira bez vodljivog kanala (i bez struje) između odvod i izvor MOSFET-a. U ovom stanju, struja odvoda (ID) MOSFET-a je nula. Primjena pozitivnog napona između vrata i izvora (VGS > 0) stvara električno polje u SiO2 izolacijskom sloju između vrata MOSFET-a i silicijskog supstrata, usmjereno od vrata prema silicijskoj podlozi P-tipa. S obzirom da je oksidni sloj izolacijski, napon primijenjen na vrata, VGS, ne može generirati struju u MOSFET-u. Umjesto toga, stvara kondenzator preko oksidnog sloja.

Kako se VGS postupno povećava, kondenzator se puni, stvarajući električno polje. Privučeni pozitivnim naponom na vratima, brojni elektroni se nakupljaju na drugoj strani kondenzatora, tvoreći vodljivi kanal N-tipa od odvoda do izvora u MOSFET-u. Kada VGS prijeđe napon praga VT (obično oko 2 V), N-kanal MOSFET-a provodi, započinjući protok struje odvoda ID. Napon vrata-izvora pri kojem se kanal počinje formirati naziva se napon praga VT. Kontroliranjem veličine VGS, a posljedično i električnog polja, veličina ID struje odvoda u MOSFET-u može se modulirati.

WINSOK DFN5x6-8 paket MOSFET

MOSFET aplikacije

MOSFET je poznat po svojim izvrsnim sklopnim karakteristikama, što dovodi do njegove široke primjene u strujnim krugovima koji zahtijevaju elektroničke sklopke, kao što su prekidačka napajanja. U niskonaponskim primjenama koje koriste napajanje od 5 V, uporaba tradicionalnih struktura rezultira padom napona na baznom emiteru bipolarnog spojnog tranzistora (oko 0,7 V), ostavljajući samo 4,3 V za konačni napon primijenjen na vrata MOSFET. U takvim scenarijima, odabir MOSFET-a s nominalnim naponom vrata od 4,5 V predstavlja određene rizike. Ovaj izazov također se očituje u aplikacijama koje uključuju 3V ili druge niskonaponske izvore napajanja.