ทำความเข้าใจหลักการทำงานของ MOSFET และใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ทำความเข้าใจหลักการทำงานของ MOSFET และใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

เวลาโพสต์: 27 ต.ค.-2023

การทำความเข้าใจหลักการทำงานของ MOSFET (ทรานซิสเตอร์สนามผลเมทัล-ออกไซด์-เซมิคอนดักเตอร์) เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ประสิทธิภาพสูงเหล่านี้อย่างมีประสิทธิภาพ MOSFET เป็นองค์ประกอบที่ขาดไม่ได้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และการทำความเข้าใจองค์ประกอบเหล่านี้ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้ผลิต

ในทางปฏิบัติ มีผู้ผลิตหลายรายที่อาจไม่พอใจกับฟังก์ชันเฉพาะของ MOSFET ในระหว่างการใช้งาน อย่างไรก็ตาม ด้วยการเข้าใจหลักการทำงานของ MOSFET ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และบทบาทที่เกี่ยวข้อง เราสามารถเลือก MOSFET ที่เหมาะสมที่สุดได้อย่างมีกลยุทธ์ โดยคำนึงถึงคุณลักษณะเฉพาะและลักษณะเฉพาะของผลิตภัณฑ์ วิธีการนี้จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ และเพิ่มขีดความสามารถในการแข่งขันในตลาด

แพ็คเกจ WINSOK MOSFET SOT-23-3L

WINSOK SOT-23-3 แพ็คเกจ MOSFET

หลักการทำงานของ MOSFET

เมื่อแรงดันไฟฟ้าระหว่างแหล่งเกต (VGS) ของ MOSFET มีค่าเป็นศูนย์ แม้ว่าจะใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่างแหล่งเดรน (VDS) ก็ตาม ก็จะมีจุดเชื่อมต่อ PN เสมอในไบแอสย้อนกลับ ส่งผลให้ไม่มีช่องนำไฟฟ้า (และไม่มีกระแสไฟฟ้า) ระหว่าง ท่อระบายน้ำและแหล่งที่มาของ MOSFET ในสถานะนี้ กระแสเดรน (ID) ของ MOSFET จะเป็นศูนย์ การใช้แรงดันไฟฟ้าบวกระหว่างเกตและแหล่งกำเนิด (VGS > 0) จะสร้างสนามไฟฟ้าในชั้นฉนวน SiO2 ระหว่างเกตของ MOSFET และซับสเตรตซิลิกอน ซึ่งส่งจากเกตไปยังซับสเตรตซิลิกอนชนิด P เนื่องจากชั้นออกไซด์เป็นฉนวน แรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับเกต VGS จึงไม่สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าใน MOSFET ได้ แต่จะก่อตัวเป็นตัวเก็บประจุข้ามชั้นออกไซด์แทน

เมื่อ VGS ค่อยๆ เพิ่มขึ้น ตัวเก็บประจุจะประจุเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดสนามไฟฟ้า เมื่อดึงดูดด้วยแรงดันไฟฟ้าบวกที่เกต อิเล็กตรอนจำนวนมากจะสะสมอยู่ที่อีกด้านหนึ่งของตัวเก็บประจุ ทำให้เกิดช่องนำไฟฟ้าประเภท N จากท่อระบายไปยังแหล่งกำเนิดใน MOSFET เมื่อ VGS เกินเกณฑ์แรงดันไฟฟ้า VT (โดยทั่วไปประมาณ 2V) ช่อง N ของ MOSFET จะดำเนินการ เพื่อเริ่มการไหลของ ID กระแสเดรน แรงดันไฟฟ้าเกต-แหล่งกำเนิดที่ช่องสัญญาณเริ่มก่อตัวเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ VT ด้วยการควบคุมขนาดของ VGS และผลที่ตามมาคือสนามไฟฟ้า ขนาดของ ID กระแสเดรนใน MOSFET จึงสามารถมอดูเลตได้

แพ็คเกจ WINSOK MOSFET DFN5X6-8L

WINSOK DFN5x6-8 แพ็คเกจ MOSFET

แอปพลิเคชั่น MOSFET

MOSFET มีชื่อเสียงในด้านคุณลักษณะการสลับที่ยอดเยี่ยม ซึ่งนำไปสู่การใช้งานอย่างกว้างขวางในวงจรที่ต้องใช้สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น แหล่งจ่ายไฟแบบโหมดสวิตช์ ในการใช้งานแรงดันไฟฟ้าต่ำโดยใช้แหล่งจ่ายไฟ 5V การใช้โครงสร้างแบบเดิมส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวส่งสัญญาณฐานของทรานซิสเตอร์สองขั้วทางแยก (ประมาณ 0.7V) เหลือเพียง 4.3V สำหรับแรงดันไฟฟ้าสุดท้ายที่ใช้กับเกตของ มอสเฟต ในสถานการณ์เช่นนี้ การเลือกใช้ MOSFET ที่มีแรงดันเกตที่ 4.5V ทำให้เกิดความเสี่ยงบางประการ ความท้าทายนี้ยังปรากฏในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับ 3V หรือแหล่งจ่ายไฟแรงดันต่ำอื่นๆ


ที่เกี่ยวข้องเนื้อหา