Pochopte princip fungování MOSFET a aplikujte elektronické součástky efektivněji

Pochopení provozních principů tranzistorů MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) je zásadní pro efektivní využití těchto vysoce účinných elektronických součástek. MOSFETy jsou nepostradatelnými prvky elektronických zařízení a jejich pochopení je pro výrobce zásadní.

V praxi existují výrobci, kteří nemusí plně docenit specifické funkce MOSFETů při jejich aplikaci. Nicméně pochopením pracovních principů MOSFETů v elektronických zařízeních a jejich odpovídajících rolí lze strategicky vybrat nejvhodnější MOSFET s ohledem na jeho jedinečné vlastnosti a specifické vlastnosti produktu. Tato metoda zvyšuje výkon produktu a posiluje jeho konkurenceschopnost na trhu.

WINSOK SOT-23-3 balení MOSFET

Pracovní principy MOSFET

Když je napětí mezi hradlem a zdrojem (VGS) tranzistoru MOSFET nulové, dokonce i při použití napětí zdroje kolektoru (VDS), vždy existuje PN přechod v opačném směru, což má za následek, že mezi nimi není žádný vodivý kanál (a žádný proud). odvod a zdroj MOSFET. V tomto stavu je odvodňovací proud (ID) MOSFET nulový. Přiložením kladného napětí mezi hradlem a zdrojem (VGS > 0) se v izolační vrstvě SiO2 mezi hradlem MOSFETu a křemíkovým substrátem vytvoří elektrické pole směřující od hradla ke křemíkovému substrátu typu P. Vzhledem k tomu, že vrstva oxidu je izolační, napětí aplikované na hradlo, VGS, nemůže generovat proud v MOSFETu. Místo toho tvoří kondenzátor napříč vrstvou oxidu.

Jak se VGS postupně zvyšuje, kondenzátor se nabíjí a vytváří elektrické pole. Přitahované kladným napětím na hradle se na druhé straně kondenzátoru hromadí četné elektrony, které tvoří vodivý kanál typu N od kolektoru ke zdroji v MOSFETu. Když VGS překročí prahové napětí VT (typicky kolem 2V), N-kanál MOSFETu vede a iniciuje tok kolektorového proudu ID. Napětí brány-zdroje, při kterém se kanál začíná tvořit, se označuje jako prahové napětí VT. Řízením velikosti VGS a následně elektrického pole lze modulovat velikost ID sběrného proudu v MOSFETu.

Balíček WINSOK DFN5x6-8 MOSFET

MOSFET aplikace

MOSFET je proslulý svými vynikajícími spínacími charakteristikami, což vede k jeho rozsáhlé aplikaci v obvodech vyžadujících elektronické spínače, jako jsou spínané napájecí zdroje. V nízkonapěťových aplikacích využívajících 5V napájecí zdroj má použití tradičních struktur za následek pokles napětí na bázi-emitoru bipolárního tranzistoru s přechodem (asi 0,7 V), přičemž pro konečné napětí aplikované na hradlo zbývá pouze 4,3 V. MOSFET. V takových scénářích představuje volba pro MOSFET s nominálním hradlovým napětím 4,5 V určitá rizika. Tato výzva se také projevuje v aplikacích zahrnujících 3V nebo jiné nízkonapěťové napájecí zdroje.