Shvatite princip rada MOSFET-a i efikasnije primenite elektronske komponente

Razumijevanje operativnih principa MOSFET-a (metal-oksid-semiconductor Field-Effect Transistors) je ključno za efikasno korištenje ovih visokoefikasnih elektronskih komponenti. MOSFET-ovi su nezamjenjivi elementi u elektroničkim uređajima, a njihovo razumijevanje je ključno za proizvođače.

U praksi, postoje proizvođači koji možda neće u potpunosti razumjeti specifične funkcije MOSFET-a tokom njihove primjene. Ipak, shvaćanjem principa rada MOSFET-a u elektronskim uređajima i njihovih odgovarajućih uloga, može se strateški odabrati najprikladniji MOSFET, uzimajući u obzir njegove jedinstvene karakteristike i specifične osobine proizvoda. Ova metoda poboljšava performanse proizvoda, jačajući njegovu konkurentnost na tržištu.

WINSOK SOT-23-3 paket MOSFET

Principi rada MOSFET-a

Kada je napon gejt-izvor (VGS) MOSFET-a nula, čak i uz primjenu napona drejn-izvor (VDS), uvijek postoji PN spoj u obrnutom prednaponu, što rezultira bez provodnog kanala (i struje) između odvod i izvor MOSFET-a. U ovom stanju, struja odvoda (ID) MOSFET-a je nula. Primjena pozitivnog napona između gejta i izvora (VGS > 0) stvara električno polje u SiO2 izolacijskom sloju između gejta MOSFET-a i silikonske podloge, usmjereno od gejta prema silikonskom supstratu P-tipa. S obzirom da je oksidni sloj izolacioni, napon primijenjen na kapiju, VGS, ne može stvoriti struju u MOSFET-u. Umjesto toga, formira kondenzator preko oksidnog sloja.

Kako se VGS postepeno povećava, kondenzator se puni, stvarajući električno polje. Privučeni pozitivnim naponom na kapiji, brojni elektroni se akumuliraju na drugoj strani kondenzatora, formirajući provodni kanal N-tipa od drena do izvora u MOSFET-u. Kada VGS pređe granični napon VT (obično oko 2V), N-kanal MOSFET-a provodi provod, pokrećući tok struje odvoda ID. Napon gejt-izvor pri kojem kanal počinje da se formira naziva se napon praga VT. Kontrolom veličine VGS-a, a time i električnog polja, može se modulirati veličina ID struje odvoda u MOSFET-u.

WINSOK DFN5x6-8 paket MOSFET

MOSFET aplikacije

MOSFET je poznat po svojim odličnim prekidačkim karakteristikama, što dovodi do njegove široke primjene u krugovima koji zahtijevaju elektronske prekidače, kao što su napajanja u prekidačkom režimu. U niskonaponskim aplikacijama koje koriste napajanje od 5 V, upotreba 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 kapiji MOSFET. U takvim scenarijima, odabir MOSFET-a sa nominalnim naponom gejta od 4,5 V uvodi određene rizike. Ovaj izazov se također manifestira u aplikacijama koje uključuju 3V ili druga niskonaponska napajanja.