Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor

Az előadások a következő témára: "Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor"— Előadás másolata:

1 Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor
MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor

2 Tulajdonságai Nagy kapcsolási sebesség Feszültség vezérelt jelleg
Unipoláris, a többségi töltéshordozók: N-típusú esetén elektronok P-típusú esetén lyukak Növekményes Kiürítéses Jellemző paraméter RDS(ON) csatorna ellenállás Pozitív hőmérsékleti együttható

3 Áramköri jelölése

4 MOSFET Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor
Ha UGS>Uth IDS=K*(UGS-Uth)2 Nagyobb ellenállás, mivel a gate nincs közvetlen kapcsolatban a vezető réteggel (jó szigetelő SiO2 választja el) Feszültségmentes esetben nincs csatorna A csatorna pozitív Ugs hatására alakul ki úgy, hogy a hordozó rétegben lévő negatív töltéseket a gate alatti szigetelőhöz vonzza. A gate közelében keletkező lyuk-elektron párokat taszítja, így a szabad elektronok feldúsulása kialakítja a csatornát, amely rohamosan nő a küszöbfeszültség felett.

5 Kiürítéses MOSFET Feszültségmentes állapotban kialakított csatorna
Negatív UGS hatására a csatorna elszegényedik UGS=Uth feszültségnél elzáródik a csatorna D-S közé adott feszültség hatására telítési áram folyik Negatív Ugs hatására a csatorna elszegényedik JFET esetén pozitív Ugs a pn átmenet kinyitását eredményezné ezért tilos rákapcsolni

6 MOSFET kapcsoló üzeme Működését kapcsoló üzemben a szórt kapacitások határozzák meg Nagy sebesség Kis vezérlési teljesítmény Alacsony veszteségek

7 Kapcsolóüzemi tartományok
Ohmos tartomány Zárási tartomány Aktív tartományban a Drain áram független az Uds-től, csak Ugs-től függ Pozití együtthatójú Rds(on)

8 MOSFET kapcsolóüzemben
Miller plateau szint Miller plateau level Az Ugs(th) és Miller plateau szint között a drain áram arányos az Ugs feszültséggel.

9 Kapcsolási folyamat Id<Iki és Df vezet, Uds=Ut

10 MOSFET veszteségei 𝑃 𝐺𝑎𝑡𝑒 = 𝑈 𝐷𝑅𝑉 ∗ 𝑄 𝐺 ∗ 𝑓 𝐷𝑅𝑉 (vezérlő veszteségei)
𝑃 𝑆𝑊 = 𝑈 𝐷𝑆 ∗ 𝐼 𝐷 2 ∗( 𝑡 𝑜𝑛+ 𝑡 𝑜𝑓𝑓 ) ∗ 𝑓 𝑠𝑤 𝑃 𝐶𝑜𝑛𝑑 = 𝑅 𝐷𝑆(𝑂𝑁) ∗ 𝐼 𝐷 2 ∗𝐷 𝑃 𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 = 𝑃 𝑆𝑊 + 𝑃 𝐶𝑜𝑛𝑑

11 GATE meghajtó áramkörök