1. Operasi Terkendali Tegangan
Tidak seperti transistor sambungan bipolar (BJT) yang merupakan perangkat yang dikontrol arusnya, MOSFET daya dikontrol oleh tegangan. Karakteristik mendasar ini menawarkan beberapa manfaat signifikan:
- Persyaratan penggerak gerbang yang disederhanakan
- Konsumsi daya yang lebih rendah di sirkuit kontrol
- Kemampuan peralihan lebih cepat
- Tidak ada kekhawatiran kerusakan sekunder
Gambar 1: Persyaratan penggerak gerbang MOSFET yang disederhanakan dibandingkan dengan BJT
2. Performa Peralihan Unggul
Power MOSFET unggul dalam aplikasi peralihan frekuensi tinggi, menawarkan banyak keunggulan dibandingkan BJT tradisional:
Gambar 2: Perbandingan kecepatan switching antara MOSFET dan BJT
| Parameter | MOSFET daya | BJT |
|---|---|---|
| Kecepatan Peralihan | Sangat Cepat (kisaran ns) | Sedang (kisaran μs) |
| Mengalihkan Kerugian | Rendah | Tinggi |
| Frekuensi Peralihan Maksimum | >1MHz | ~100kHz |
3. Karakteristik Termal
MOSFET Daya menunjukkan karakteristik termal unggul yang berkontribusi terhadap keandalan dan kinerjanya:
Gambar 3: Koefisien suhu RDS(on) pada MOSFET daya
- Koefisien suhu positif mencegah pelarian termal
- Pembagian arus yang lebih baik dalam operasi paralel
- Stabilitas termal yang lebih tinggi
- Area operasi aman (SOA) yang lebih luas
4. Resistensi Dalam Negeri yang Rendah
MOSFET daya modern mencapai resistansi dalam keadaan (RDS(on)) yang sangat rendah, sehingga menghasilkan beberapa keuntungan:
Gambar 4: Sejarah peningkatan MOSFET RDS(on)
5. Kemampuan Paralel
MOSFET daya dapat dengan mudah dihubungkan secara paralel untuk menangani arus yang lebih tinggi, berkat koefisien suhu positifnya:
Gambar 5: Pembagian arus pada MOSFET yang terhubung paralel
6. Ketangguhan dan Keandalan
Power MOSFET menawarkan fitur ketangguhan dan keandalan yang luar biasa:
- Tidak ada fenomena kerusakan sekunder
- Dioda tubuh bawaan untuk perlindungan tegangan balik
- Kemampuan longsoran salju yang luar biasa
- Kemampuan dV/dt tinggi
Gambar 6: Perbandingan Safe Operating Area (SOA) antara MOSFET dan BJT
7. Efektivitas Biaya
Meskipun MOSFET daya individual mungkin memiliki biaya awal yang lebih tinggi dibandingkan dengan BJT, manfaat tingkat sistem secara keseluruhan sering kali menghasilkan penghematan biaya:
- Sirkuit penggerak yang disederhanakan mengurangi jumlah komponen
- Efisiensi yang lebih tinggi mengurangi kebutuhan pendinginan
- Keandalan yang lebih tinggi mengurangi biaya pemeliharaan
- Ukuran yang lebih kecil memungkinkan desain yang kompak
8. Tren dan Perbaikan di Masa Depan
Keunggulan MOSFET daya terus meningkat seiring dengan kemajuan teknologi:
Gambar 7: Evolusi dan tren masa depan dalam teknologi MOSFET daya
