Het begrijpen van de operationele principes van MOSFET's (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) is cruciaal voor het effectief gebruiken van deze hoogefficiënte elektronische componenten. MOSFET's zijn onmisbare elementen in elektronische apparaten en het begrijpen ervan is essentieel voor fabrikanten.
In de praktijk zijn er fabrikanten die de specifieke functies van MOSFET's tijdens hun toepassing mogelijk niet volledig op prijs stellen. Niettemin kan men, door de werkingsprincipes van MOSFET's in elektronische apparaten en hun overeenkomstige rollen te begrijpen, op strategische wijze de meest geschikte MOSFET selecteren, rekening houdend met de unieke kenmerken ervan en de specifieke eigenschappen van het product. Deze methode verbetert de prestaties van het product en versterkt het concurrentievermogen op de markt.
WINSOK SOT-23-3 pakket-MOSFET
MOSFET-werkprincipes
Wanneer de gate-source-spanning (VGS) van de MOSFET nul is, zelfs bij toepassing van een drain-source-spanning (VDS), is er altijd een PN-overgang in tegengestelde richting, wat resulteert in geen geleidend kanaal (en geen stroom) tussen de afvoer en bron van de MOSFET. In deze toestand is de afvoerstroom (ID) van de MOSFET nul. Het aanleggen van een positieve spanning tussen de poort en de bron (VGS > 0) creëert een elektrisch veld in de SiO2-isolatielaag tussen de poort van de MOSFET en het siliciumsubstraat, gericht vanaf de poort naar het P-type siliciumsubstraat. Gegeven dat de oxidelaag isolerend is, kan de spanning die op de poort wordt aangelegd, VGS, geen stroom genereren in de MOSFET. In plaats daarvan vormt het een condensator over de oxidelaag.
Naarmate de VGS geleidelijk toeneemt, wordt de condensator opgeladen, waardoor een elektrisch veld ontstaat. Aangetrokken door de positieve spanning aan de poort, hopen zich talrijke elektronen op aan de andere kant van de condensator, waardoor een N-type geleidend kanaal ontstaat van de drain naar de source in de MOSFET. Wanneer VGS de drempelspanning VT overschrijdt (typisch rond 2V), geleidt het N-kanaal van de MOSFET, waardoor de afvoerstroom ID wordt geïnitieerd. De poort-bronspanning waarbij het kanaal zich begint te vormen, wordt de drempelspanning VT genoemd. Door de grootte van VGS, en bijgevolg het elektrische veld, te regelen, kan de grootte van de afvoerstroom-ID in de MOSFET worden gemoduleerd.
WINSOK DFN5x6-8 pakket MOSFET
MOSFET-toepassingen
De MOSFET staat bekend om zijn uitstekende schakelkarakteristieken, wat leidt tot zijn uitgebreide toepassing in circuits die elektronische schakelaars vereisen, zoals schakelende voedingen. Bij laagspanningstoepassingen waarbij een 5V-voeding wordt gebruikt, resulteert het gebruik van traditionele structuren in een spanningsval over de basis-emitter van een bipolaire junctie-transistor (ongeveer 0,7 V), waardoor er slechts 4,3 V overblijft voor de uiteindelijke spanning die op de poort van de transistor wordt aangelegd. de MOSFET. In dergelijke scenario's brengt de keuze voor een MOSFET met een nominale poortspanning van 4,5 V bepaalde risico's met zich mee. Deze uitdaging manifesteert zich ook in toepassingen met 3V- of andere laagspanningsvoedingen.
Posttijd: 27 oktober 2023
