Razumevanje načel delovanja MOSFET-ov (metal-oksid-polprevodniški polprevodniški tranzistorji) je ključnega pomena za učinkovito uporabo teh visoko učinkovitih elektronskih komponent. MOSFET-ji so nepogrešljivi elementi v elektronskih napravah in njihovo razumevanje je bistveno za proizvajalce.
V praksi obstajajo proizvajalci, ki morda ne bodo v celoti cenili posebnih funkcij MOSFET-jev med njihovo uporabo. Kljub temu lahko z razumevanjem delovnih principov MOSFET-jev v elektronskih napravah in njihovih ustreznih vlog strateško izberemo najprimernejši MOSFET, pri čemer upoštevamo njegove edinstvene značilnosti in specifične lastnosti izdelka. Ta metoda poveča učinkovitost izdelka in poveča njegovo konkurenčnost na trgu.
WINSOK SOT-23-3 paket MOSFET
Načela delovanja MOSFET
Ko je napetost vrata-izvor (VGS) MOSFET-a enaka nič, tudi z uporabo napetosti odtok-izvor (VDS), vedno obstaja spoj PN v obratni prednapetosti, zaradi česar ni prevodnega kanala (in toka) med odtok in izvor MOSFET-a. V tem stanju je odvodni tok (ID) MOSFET-a nič. Uporaba pozitivne napetosti med vrati in virom (VGS > 0) ustvari električno polje v izolacijski plasti SiO2 med vrati MOSFET in silicijevim substratom, usmerjeno od vrat proti silicijevemu substratu tipa P. Glede na to, da je oksidna plast izolacijska, napetost, uporabljena na vratih, VGS, ne more ustvariti toka v MOSFET. Namesto tega tvori kondenzator čez oksidno plast.
Ko VGS postopoma narašča, se kondenzator napolni in ustvari električno polje. Številni elektroni, ki jih pritegne pozitivna napetost na vratih, se kopičijo na drugi strani kondenzatorja in tvorijo prevodni kanal tipa N od odvoda do izvora v MOSFET-u. Ko VGS preseže mejno napetost VT (običajno okoli 2 V), N-kanal MOSFET-a prevaja, kar sproži pretok odtočnega toka ID. Napetost vrat-izvor, pri kateri se kanal začne oblikovati, se imenuje mejna napetost VT. Z nadzorovanjem velikosti VGS in posledično električnega polja je mogoče modulirati velikost odtočnega toka ID v MOSFET.
WINSOK DFN5x6-8 paket MOSFET
Aplikacije MOSFET
MOSFET je znan po svojih odličnih preklopnih lastnostih, kar vodi do njegove obsežne uporabe v vezjih, ki zahtevajo elektronska stikala, kot so napajalniki s stikalnim načinom. Pri nizkonapetostnih aplikacijah, ki uporabljajo napajalnik 5 V, uporaba tradicionalnih struktur povzroči padec napetosti na baznem oddajniku bipolarnega spojnega tranzistorja (približno 0,7 V), pri čemer ostane le 4,3 V za končno napetost, uporabljeno na vratih MOSFET. V takšnih scenarijih izbira MOSFET-a z nominalno napetostjo vrat 4,5 V prinaša določena tveganja. Ta izziv se kaže tudi pri aplikacijah, ki vključujejo 3V ali druge nizkonapetostne napajalnike.
Čas objave: 27. oktober 2023
