Разберете принципа на работа на MOSFET и прилагайте електронните компоненти по-ефективно

Разбирането на принципите на работа на MOSFET (метал-оксид-полупроводникови полеви транзистори) е от решаващо значение за ефективното използване на тези високоефективни електронни компоненти. MOSFET са незаменими елементи в електронните устройства и разбирането им е от съществено значение за производителите.

На практика има производители, които може да не оценят напълно специфичните функции на MOSFET по време на тяхното приложение. Независимо от това, чрез разбиране на принципите на работа на MOSFET в електронните устройства и съответните им роли, човек може стратегически да избере най-подходящия MOSFET, като вземе предвид неговите уникални характеристики и специфичните черти на продукта. Този метод подобрява производителността на продукта, повишавайки неговата конкурентоспособност на пазара.

WINSOK SOT-23-3 пакет MOSFET

Принципи на работа на MOSFET

Когато напрежението порта-източник (VGS) на MOSFET е нула, дори при прилагане на напрежение дрейн-източник (VDS), винаги има PN преход в обратно отклонение, което води до липса на проводящ канал (и ток) между източването и източника на MOSFET. В това състояние изтичащият ток (ID) на MOSFET е нула. Прилагането на положително напрежение между портата и източника (VGS > 0) създава електрическо поле в изолационния слой SiO2 между портата на MOSFET и силициевия субстрат, насочен от портата към P-тип силициев субстрат. Като се има предвид, че оксидният слой е изолиращ, напрежението, приложено към портата, VGS, не може да генерира ток в MOSFET. Вместо това, той образува кондензатор през оксидния слой.

Тъй като VGS постепенно се увеличава, кондензаторът се зарежда, създавайки електрическо поле. Привлечени от положителното напрежение на портата, многобройни електрони се натрупват от другата страна на кондензатора, образувайки проводящ канал от N-тип от изтичането към източника в MOSFET. Когато VGS превиши праговото напрежение VT (обикновено около 2V), N-каналът на MOSFET транзисторът провежда, инициирайки потока на изтичащ ток ID. Напрежението порта-източник, при което каналът започва да се формира, се нарича прагово напрежение VT. Чрез контролиране на големината на VGS и следователно на електрическото поле, размерът на ID на изтичащия ток в MOSFET може да бъде модулиран.

WINSOK DFN5x6-8 пакет MOSFET

MOSFET приложения

MOSFET е известен с отличните си превключващи характеристики, водещи до широкото му приложение във вериги, изискващи електронни превключватели, като захранващи устройства с превключващ режим. В приложения с ниско напрежение, използващи захранване от 5 V, използването на традиционни структури води до спад на напрежението в базовия емитер на биполярен преходен транзистор (около 0,7 V), оставяйки само 4,3 V за крайното напрежение, приложено към портата на MOSFET. В такива сценарии изборът на MOSFET с номинално напрежение на затвора от 4,5 V въвежда определени рискове. Това предизвикателство се проявява и в приложения, включващи 3V или други захранвания с ниско напрежение.