Memahami prinsip kerja MOSFET dan menerapkan komponen elektronik dengan lebih efisien

Memahami prinsip operasional MOSFET (Transistor Efek Medan Logam-Oksida-Semikonduktor) sangat penting untuk memanfaatkan komponen elektronik berefisiensi tinggi ini secara efektif. MOSFET adalah elemen yang sangat diperlukan dalam perangkat elektronik, dan memahaminya sangat penting bagi produsen.

Dalam praktiknya, ada produsen yang mungkin tidak sepenuhnya memahami fungsi spesifik MOSFET selama penerapannya. Namun demikian, dengan memahami prinsip kerja MOSFET pada perangkat elektronik dan perannya yang sesuai, seseorang dapat secara strategis memilih MOSFET yang paling sesuai, dengan mempertimbangkan karakteristik unik dan ciri spesifik produk. Metode ini meningkatkan kinerja produk, memperkuat daya saingnya di pasar.

Paket MOSFET WINSOK SOT-23-3

Prinsip Kerja MOSFET

Ketika tegangan sumber gerbang (VGS) dari MOSFET adalah nol, bahkan dengan penerapan tegangan sumber saluran (VDS), selalu ada sambungan PN dalam bias balik, sehingga tidak ada saluran konduktif (dan tidak ada arus) antara saluran pembuangan dan sumber MOSFET. Dalam keadaan ini, arus pembuangan (ID) MOSFET adalah nol. Penerapan tegangan positif antara gerbang dan sumber (VGS > 0) menciptakan medan listrik di lapisan isolasi SiO2 antara gerbang MOSFET dan substrat silikon, diarahkan dari gerbang menuju substrat silikon tipe-P. Mengingat lapisan oksida bersifat isolasi, tegangan yang diberikan ke gerbang, VGS, tidak dapat menghasilkan arus di MOSFET. Sebaliknya, ia membentuk kapasitor melintasi lapisan oksida.

Ketika VGS secara bertahap meningkat, kapasitor terisi, menciptakan medan listrik. Tertarik oleh tegangan positif di gerbang, banyak elektron terakumulasi di sisi lain kapasitor, membentuk saluran konduktif tipe-N dari saluran ke sumber di MOSFET. Ketika VGS melebihi tegangan ambang batas VT (biasanya sekitar 2V), saluran-N dari MOSFET bekerja, memulai aliran arus pengurasan ID. Tegangan sumber gerbang di mana saluran mulai terbentuk disebut sebagai tegangan ambang batas VT. Dengan mengontrol besarnya VGS, dan akibatnya medan listrik, ukuran arus pengurasan ID di MOSFET dapat dimodulasi.

Paket MOSFET WINSOK DFN5x6-8

Aplikasi MOSFET

MOSFET terkenal dengan karakteristik peralihannya yang sangat baik, yang menyebabkan penerapannya yang luas di sirkuit yang memerlukan sakelar elektronik, seperti catu daya mode sakelar. Dalam aplikasi tegangan rendah yang menggunakan catu daya 5V, penggunaan struktur tradisional menghasilkan penurunan tegangan pada basis-emitor transistor sambungan bipolar (sekitar 0,7V), sehingga hanya menyisakan 4,3V untuk tegangan akhir yang diterapkan ke gerbang. MOSFET. Dalam skenario seperti itu, memilih MOSFET dengan tegangan gerbang nominal 4,5V menimbulkan risiko tertentu. Tantangan ini juga terwujud dalam aplikasi yang melibatkan 3V atau catu daya bertegangan rendah lainnya.