Comprender los principios operativos de los MOSFET (transistores de efecto de campo semiconductores de óxido metálico) es crucial para utilizar eficazmente estos componentes electrónicos de alta eficiencia. Los MOSFET son elementos indispensables en los dispositivos electrónicos y comprenderlos es fundamental para los fabricantes.
En la práctica, hay fabricantes que quizás no aprecien plenamente las funciones específicas de los MOSFET durante su aplicación. Sin embargo, al comprender los principios de funcionamiento de los MOSFET en dispositivos electrónicos y sus funciones correspondientes, se puede seleccionar estratégicamente el MOSFET más adecuado, teniendo en cuenta sus características únicas y los rasgos específicos del producto. Este método mejora el rendimiento del producto, reforzando su competitividad en el mercado.
Paquete MOSFET WINSOK SOT-23-3
Principios de funcionamiento de MOSFET
Cuando el voltaje puerta-fuente (VGS) del MOSFET es cero, incluso con la aplicación de un voltaje drenaje-fuente (VDS), siempre hay una unión PN en polarización inversa, lo que resulta en que no haya ningún canal conductor (ni corriente) entre el drenaje y la fuente del MOSFET. En este estado, la corriente de drenaje (ID) del MOSFET es cero. La aplicación de un voltaje positivo entre la puerta y la fuente (VGS > 0) crea un campo eléctrico en la capa aislante de SiO2 entre la puerta del MOSFET y el sustrato de silicio, dirigido desde la puerta hacia el sustrato de silicio tipo P. Dado que la capa de óxido es aislante, el voltaje aplicado a la compuerta, VGS, no puede generar corriente en el MOSFET. En cambio, forma un condensador a través de la capa de óxido.
A medida que VGS aumenta gradualmente, el condensador se carga y crea un campo eléctrico. Atraídos por el voltaje positivo en la puerta, numerosos electrones se acumulan en el otro lado del capacitor, formando un canal conductor tipo N desde el drenaje hasta la fuente en el MOSFET. Cuando VGS excede el voltaje umbral VT (generalmente alrededor de 2 V), el canal N del MOSFET conduce, iniciando el flujo de corriente de drenaje ID. El voltaje puerta-fuente al que comienza a formarse el canal se denomina voltaje umbral VT. Al controlar la magnitud de VGS y, en consecuencia, el campo eléctrico, se puede modular el tamaño de la corriente de drenaje ID en el MOSFET.
Paquete MOSFET WINSOK DFN5x6-8
Aplicaciones MOSFET
El MOSFET es conocido por sus excelentes características de conmutación, lo que lleva a su amplia aplicación en circuitos que requieren interruptores electrónicos, como fuentes de alimentación de modo conmutado. En aplicaciones de bajo voltaje que utilizan una fuente de alimentación de 5 V, el uso de estructuras tradicionales produce una caída de voltaje en la base-emisor de un transistor de unión bipolar (aproximadamente 0,7 V), dejando solo 4,3 V para el voltaje final aplicado a la puerta de el MOSFET. En tales escenarios, optar por un MOSFET con un voltaje de puerta nominal de 4,5 V presenta ciertos riesgos. Este desafío también se manifiesta en aplicaciones que involucran 3 V u otras fuentes de alimentación de bajo voltaje.
Hora de publicación: 27 de octubre de 2023
