Manual de transistores de efeito de campo mosfet. FET MOSFET

12.03.2023

Este material fornece informações básicas sobre transistores de efeito de campo de alta potência estrangeiros. A tabela mostra apenas os parâmetros principais - a tensão máxima de dreno, corrente, dissipação de energia e resistência da junção dreno-fonte aberta. Para mais informação detalhada, copie o nome do transistor no campo DATASHIT - no canto superior direito da página e baixe ficheiro PDF com descrição. Transistores de efeito de campo poderosos são freqüentemente usados em estabilizadores de tensão e corrente, estágios de saída de amplificadores de potência, interruptores carregadores e conversores.

PODEROSOS TRANSISTORES DE CAMPO DE IMPORTAÇÃO

marca	Tensão, V	Resistência de transição, Ohm	Corrente de dreno, A	Potência, W	Quadro
1	2	3	4	5	6
STH60N0SFI	50	0,023	40,0	65	ISOWATT218
STVHD90FI	50	0,023	30,0	40	ISOWATT220
STVHD90	50	0,023	52,0	125	TO-220
STH60N05	50	0,023	60,0	150	TO-218
IRFZ40	50	0,028	35.0	125	TO-220
BUZ15	50	0.03	45,0	125	TO-3
SGSP592	50	0,033	40,0	150	TO-3
SGSP492	50	0.033	40,0	150	TO-218
IRFZ42FI	50	0,035	24,0	40	ISOWATT220
IRFZ42	50	0,035	35,0	125	TO-220
BUZ11FI	50	0,04	20,0	35	ISOWATT220
BUZ11	50	0,04	30,0	75	TO-220
BUZ14	50	0,04	39,0	125	TO-3
BUZ11A	50	0,06	25,0	75	TO-220
SGSP382	50	0.06	28,0	100	TO-220
SGSP482	50	0.06	30.0	125	TO-218
BUZ10	50	0.08	20.0	70	TO-220
BUZ71FI	50	0,10	12,0	30	ISOWATT220
IRF20FI	50	0,10	12,5	30	ISOWATT220
BUZ71	50	6,10	14,0	40	TO-220
IRFZ20	50	0,10	15.0	40	TO-220
BUZ71AFI	50	0,12	11,0	30	ISOWATT220
IRFZ22FI	50	0,12	12,0	30	ISOWATT220
BUZ71A	50	0,12	13,0	40	TO-220
IRFZ22	50	0,12	14,0	40	TO-220
BUZ10A	50	0,12	17,0	75	TO-220
SGSP322	50	0,13	16,0	75	TO-220
SGSP358	50	0.30	7,0	50	TO-220
MTH40N06FI	60	0,028	26,0	65	ISOWATT218
MTH40N06	60	0,028	40,0	150	TO-218
SGSP591	60	0,033	40,0	150	TO-3
SGSP491	60	0,033	40,0	150	TO-218
BUZ11S2FI	60	0,04	20,0	35	ISOWATT220
BUZ11S2	60	0,04	30,0	75	TO-220
IRFP151FI	60	0,055	26,0	65	ISOWATT218
IRF151	60	0.055	40,0	150	TO-3
IRFP151	60	0.055	40,0	150	TO-218
SGSP381	60	0,06	28,0	100	TO-220
SGSP481	60	0.06	30.0	125	TO-218
IRFP153FI	60	0,08	21,0	65	ISOWATT218
IRF153	60	0,08	33,0	150	TO-3
IRFP153	60	0,08	34.0	150	TO-218
SGSP321	60	0,13	16,0	75	TO-220
MTP3055EFI	60	0,15	10,0	30	ISOWATT220
MTP3055E	60	0,15	12.0	40	TO-220
IRF521FI	80	0,27	7,0	30	ISOWATT220
IRF521	80	0.27	9,2	60	TO-220
IRF523FI	80	036	6,0	30	ISOWATT220
IRF523	80	0.36	8,0	60	TO-220
SGSP472	80	0,05	35.0	150	TO-218
IRF541	80	0,077	15,0	40	ISOWATT220
IRF141	80	0.077	28,0	125	TO-3
IRF541	80	0.077	28,0	125	TO-220
IRF543F1	80	0,10	14,0	40	SOWATT220
SGSP362	80	0,10	22.0	100	TO-220
IRF143	80	0,10	25,0	125	TO-3
SGSP462	80	0.10	25,0	125	TO-218
IRF543	80	0,10	25.0	125	O-220
IRF531FI	80	0.16	9,0	35	SOWATT220
IRF531	80	0.16	14,0	79	O-220
IRF533FI	80	0,23	8,0	35	ISOWATT220
IRF533	80	0,23	12.0	79	TO-220
IRF511	80	0,54	5.6	43	TO-220
IRF513	80	0,74	4,9	43	TO-220
IRFP150FI	100	0,055	26,0	65	ISOWATT218
IRF150	100	0,055	40,0	150	TO-3
IRFP150	100	0,055	40,0	150	TO-218
BUZ24	100	0,6	32,0	125	TO-3
IRF540FI	100	0,077	15,0	40	ISOWATT220
IRF140	100	0,077	28,0	125	TO-3
IRF540	100	0,077	28,0	125	TO-220
SGSP471	100	0,075	30,0	150	TO-218
IRFP152FI	100	0,08	21,0	65	ISOWATT218
IRF152	100	0,08	33,0	150	TO-3
IRFP152	100	0,08	34.0	150	TO-218
IRF542FI	100	0,10	14,0	40	ISOWATT220
BUZ21	100	0,10	19.0	75	TO-220
BUZ25	100	0,10	19.0	78	TO-3
IRF142	100	0,10	25,0	125	TO-3
IRF542	100"	0,10	25,0	125	TO-220
SGSP361	100	0,15	18,0	100	TO-220
SGSP461	100	0,15	20.0	125	TO-218
IRF530FI	100	0,16	9,0	35	ISOWATT220
IRF530	100	0,16	14.0	79	TO-220
BUZ20	100	0,20	12.0	75	TO-220
IRF532FI	100	0.23	8.0	35	ISOWATT220
IRF532	100	0,23	12,0	79	TO-220
BUZ72A	100	0,25	9,0	40	TO-220
IRF520FI	100	0.27	7,0	30	ISOWATT220
IRF520	100	0,27	9,2	60	TO-220
SGSP311	100	0,30	11.0	75	TO-220
IRF522FI	100	0,36	6.0	30	ISOWATT220
IRF522	100	0,36	8,0	60	TO-220
IRF510	100	0,54	5,6	43	TO-220
SGSP351	100	0,60	6,0	50	TO-220
IRF512	100	0,74	4,9	43	TO-220
SGSP301	100	1,40	2,5	18	TO-220
IRF621FI	160	0,80	4.0	30	ISOWATT220
IRF621	150	0,80	5,0	40	TO-220
IRF623FI	150	1,20	3,5	30	ISOWATT220
IRF623	150	1.20	4.0	40	TO-220
STH33N20FI	200	0.085	20.0	70	ISOWATT220
SGSP577	200	0,17	20,0	150	TO-3
SGSP477	200	0,17	20,0	150	TO-218
8UZ34	200	0,20	19,0	150	TO-3
SGSP367	200	0,33	12,0	100	TO-220
BUZ32	200	0,40	9,5	75	TO-220
SGSP317	200	0,75	6,0	75	TO-220
IRF620FI	200	0,80	4,0	30	ISOWATT220
IRF620	200	0,80	5,0	40	TO220
IRF622FI	200	1.20	3,5	30	ISOWATT220
IRF622	200	1.20	4,0	40	TO-220
IRF741FI	350	0.55	5,5	40	ISOWATT220
IRF741	350	0,55	10,0	125	TO-220
IRF743	350	0.80	8,3	125	TO-220
IRF731FI	350	1,00	3,5	35	ISOWATT220
IRF731	350	1,00	5,5	75	TO-220
IRF733FI	350	1,50	3,0	35	ISOWATT220
IRF733	350	1,50	4.5	75	TO-220
IRF721FI	350	1,80	2.5	30	ISOWATT220
IRF721	350	1,80	3.3	50	TO-220

IRF723FI	350	2,50	2,0	30	ISOWATT220
IRF723	350	2,50	2,8	50	TO-220
IRFP350FI	400	0,30	10,0	70	ISOWATT218
IRF350	400	0,30	15,0	150	TO-3
IRFP350	400	0,30	16,0	180	TO-218
IRF740FI	400	0,55	5,5	40	ISOWATT220
IRF740	400	0,55	10,0	125	TO-220
SGSP475	400	0,55	10,0	150	TO-218
IRF742FI	400	0,80	4,5	40	ISOWATT220
IRF742	400	0,80	8,3	125	TO-220
IRF730FI	400	1,00	3,5	35	ISOWATT220
BUZ60	400	1,00	5,5	75	TO-220
IRF730	400	1,00	5,5	75	TO-220
IRF732FI	400	1,50	3,0	35	ISOWATT220
BUZ60B	400	1,50	4,5	75	TO-220
IRF732	400	1,50	4,5	75	TO-220
IRF720FI	400	1,80	2,5	30	ISOWATT220
BUZ76	400	1,80	3,0	40	TO-220
IRF720	400	1,80	3,3	50	TO-220
IRF722FI	400	2,50	2,0	30	ISOWATT220
BUZ76A	400	2,50	2,6	40	TO-220
IRF722	400	2,50	2,8	50	TO-220
SGSP341	400	20,0	0,6	18	TO-220
IRFP451FI	450	0,40	9,0	70	ISOWATT218
IRF451	450	0,40	13,0	150	TO-3
IRFP451	450	0,40	14,0	180	TO-218
IRFP453FI	450	0,50	8,0	70	ISOWATT218
IRF453	450	0,50	11,0	150	TO-3
IRFP453	450	0,50	12,0	180	TO-218
SGSP474	450	0,70	9,0	150	TO-218
IRF841FI	450	0,85	4,5	40	ISOWATT220
IF841	450	0.85	8,0	125	TO-220
IRFP441FI	450	0,85	5,5	60	ISOWATT218
IRF843FI	450	1,10	4,0	40	ISOWATT220
IRF843	450	1,10	7,0	125	TO-220
IRF831FI	450	1,50	3,0	35	ISOWATT220
IRF831	450	1,50	4,5	75	TO-220
SGSP364	450	1,50	5,0	100	TO-220
IRF833FI	450	2,00	2,5	35	ISOWATT220
IRF833	450	2,00	4,0	75	T0220
IRF821FI	450	3,00	2,0	30	ISOWATT220
IRF821	450	3,00	2,5	50	TO-220
SGSP330	450	3,00	3,0	75	TO-220
IRF823FI	450	4,00	1.5	30	ISOWATT220
IRF823	450	4,00	2,2	50	TO-220
IRFP450FI	500	0,40	9,0	70	ISOWATT218
IRF450	500	0,40	13,0	150	TO-3
IRFP450	500	0,40	14,0	180	TO-218
IRFP452FI	500	0,50	8,0	70	ISOWATT218
IRF452	500	0,50	11,0	150	TO-3
IRFP4S2	500	0,50	12,0	180	TO-218
BUZ353	500	0,60	9,5	125	TO-218
BUZ45	500	0,60	9,6	125	TO-3
SGSP579	500	0,70	9,0	150	TO-3
SGSP479	500	0,70	9.0	150	TO-218
BU2354	500	0,80	8,0	125	TO-218
BUZ45A	500	0,80	8,3	125	TO-3
IRF840FI	500	0,85	4,5	40	ISOWATT220
IRF840	500	0,85	8,0	125	TO-220
IRFP440FI	500	0,85	5,5	60	ISOWATT218
IRF842FI	500	1,10	4,0	40	ISOWATT220
IRF842	500	1.10	7,0	125	TO-220
IRF830FI	500	1,50	3,0	35	ISOWATT220
BUZ41A	500	1,50	4,5	75	TO-220
IRF830	500	1,50	4,5	75	TO-220
SGSP369	500	1,50	5,0	100	TO-220
IRF832FI	500	2,00	2,5	35	ISOWATT220
BUZ42	500	2,00	4,0	75	TO-220
IRF832	500	2,00	4,0	75	TO-220
IRF820FI	500	3,00	2,0	30	ISOWATT220
BUZ74	500	3,00	2,4	40	TO-220
IRF820	500	3,00	2,5	50	TO-220
SGSP319	500	3,80	2,8	75	TO-220
IRF322FI	500	4,00	1,5	30	ISOWATT220
BUZ74A	500	4,00	2,0	40	TO-220
IRF822	500	4,00	2,2	50	TO-220
SGSP368	550	2,50	5,0	100	TO-220
MTH6N60FI	600	1,20	3.5	40	ISOWATT218
MTP6N60FI	600	1,20	6,0	125	ISOWATT220
MTP3N60FI	600	.2,50	2,5	35	I30WATT220
MTP3N60	600	2,50	3,0	75	TO-220
STH9N80FI	800	1,00 .	5,6	70	ISOWATT218
STH9N80	800	1,00	9,0	180	TO-218
STH8N80FI	800	1,20	5,0	70	ISOWATT218
STH8N80	800	1,20	8.0	180	TO-218
STHV82FI	800	2,00	3,5	65	ISOWATT218
STHV82	800	2,00	5,5	125	TO-218
BUZ80AFI	800	3,00	2,4	40	ISOWATT220
BUZ80A	800	3,00	3,8	100	TO-220
BUZ80FI	800	4,00	2,0	35	ISOWATT220
BUZ80	800	4,00	2,6	75	TO-220
STH6N100FI	1000	2,00	3,7	70	ISOWATT218
STH6N100	1000	2,00	6,0	180	TO-218
STHV102FI	1000	3,50	3,0	65	ISOWATT218
STHV102	1000	3,50	4,2	125	TO-218
SGS100MA010D1	100	0,014	50	120	TO-240
SGS150MA010D1	100	0,009	75	150	TO-240
SGS30MA050D1	500	0,20	15	30	TO-240
SGS35MA050D1	500	0,16	17,5	35	TO-240
TSD200N05V	50	0,006	200	600	isótopo
TSD4M150V	100	0,014	70	135	isótopo
TSD4M251V	150	0,021	70	110	isótopo
TSD4M250V	200	0,021	60	110	isótopo
TSD4M351V	350	0,075	30	50	isótopo
TSD4M350V	400	0,075	30	50	isótopo
TSD4M451V	450	0,1	28	45	isótopo
TSD2M450V	500	0,2	26	100	isótopo
TSD4M450V	500	0,1	28	45	isótopo
TSD22N80V	800	0,4	22	77	isótopo
TSD5MG40V	1000	0,7	9	17	isótopo

A verificação do transistor de efeito de campo para manutenção pode ser realizada com um multímetro no modo teste P-N junções de diodo. O valor de resistência mostrado pelo multímetro neste limite é numericamente igual à tensão direta através Junção P-N em milivolts. Um bom transistor deve ter resistência infinita entre todos os seus terminais. Mas em alguns transistores de efeito de campo modernos de alta potência, há um diodo embutido entre o dreno e a fonte, então acontece que o canal dreno-fonte se comporta como um diodo normal quando testado. Com uma sonda preta (negativa), tocamos o dreno (D), vermelho (positivo) - na fonte (S). O multímetro mostra a queda de tensão direta no diodo interno (500 - 800 mV). Na polarização reversa, o multímetro deve mostrar uma resistência infinitamente grande, o transistor está fechado. Além disso, sem remover a sonda preta, toque no obturador (G) com a sonda vermelha e retorne-a novamente à fonte (S). O multímetro mostra 0 mV e, para qualquer polaridade da tensão aplicada, o transistor de efeito de campo é aberto por toque. Se você agora tocar a porta (G) com a ponta de prova preta, sem soltar a ponta de prova vermelha, e devolvê-la ao dreno (D), o transistor de efeito de campo fechará e o multímetro mostrará novamente a queda de tensão no diodo . Isso é verdade para a maioria dos FETs de canal N.

O transistor é um semicondutor componente eletronico. Nós nos referimos a ele como um elemento de circuito ativo, pois permite converter sinais elétricos (não linearmente).

Campo ou MOSFET(Transistor de efeito de campo de semicondutor de óxido de metal) - um transistor de efeito de campo com uma estrutura de semicondutor de óxido de metal. Portanto, muitas vezes é referido simplesmente como um transistor MOS.

Os transistores produzidos por esta tecnologia consistem em três camadas:

A primeira camada é uma placa cortada de um cristal de silício homogêneo ou de silício com uma mistura de germânio.
A segunda camada em ordem é a deposição de uma camada muito fina de um dielétrico (isolante) feito de dióxido de silício ou óxido metálico (óxidos de alumínio ou zircônio). A espessura desta camada é, dependendo da tecnologia de execução, de cerca de 10 nm e, no melhor dos casos, a espessura desta camada pode ser de cerca de 1,2 nm. Para efeito de comparação: 5 átomos de silício localizados próximos um do outro formam apenas uma espessura próxima a 1,2 nm.
A terceira camada - esta camada consiste em um metal altamente condutor. Na maioria das vezes, o ouro é usado para esse fim.

O design de tal transistor é mostrado esquematicamente abaixo:

Deve-se notar que os FETs vêm em dois tipos: tipo N e tipo P, da mesma forma que no caso dos transistores bipolares, que são produzidos nas versões PNP e NPN.

Entre os transistores de efeito de campo, o tipo N é muito mais comum. Além disso, existem transistores de efeito de campo:

com canal esgotado, ou seja, aqueles que passam uma corrente fraca por si mesmos na ausência de tensão na porta, e para travá-la completamente é necessário aplicar uma polarização reversa de alguns volts na porta;
com canal enriquecido - é um tipo de transistor de efeito de campo que, na ausência de tensão na porta, não conduz corrente, mas a conduz apenas quando a tensão aplicada à porta excede a tensão da fonte.

A grande vantagem dos FETs é que eles são acionados por tensão, ao contrário dos transistores bipolares que são acionados por corrente.

É mais fácil entender o princípio de operação de um transistor de efeito de campo usando o exemplo de um guindaste hidráulico.

Para controlar o fluxo de fluido de alta pressão em um tubo grande, é necessário pouco esforço para abrir ou fechar uma torneira. Em outras palavras, com uma pequena quantidade de trabalho, obtemos um grande efeito. A pequena força que aplicamos ao cabo da torneira controla a força muito maior da água que empurra a válvula.

Graças a esta propriedade dos transistores de efeito de campo, podemos controlar correntes e tensões muito superiores às que, por exemplo, um microcontrolador nos fornece.

Conforme observado anteriormente, um MOSFET convencional normalmente não conduz corrente no caminho fonte-dreno. Para transferir tal transistor para o estado de condução, é necessário aplicar uma tensão entre a fonte e a porta conforme mostrado na figura abaixo.

A figura a seguir mostra a característica corrente-tensão do transistor IRF540.

O gráfico mostra que o transistor começa a conduzir quando a tensão entre a porta e a fonte se aproxima de 4V. No entanto, leva quase 7 volts para abrir totalmente. Isso é muito mais do que o microcontrolador pode produzir.

Em alguns casos, uma corrente de 15 mA e uma tensão de 5 V podem ser suficientes. Mas e se for muito pequeno? Existem duas saídas.

Você pode usar MOSFETs especiais com tensão gate-source reduzida, por exemplo, BUZ10L.
Alternativamente, você pode usar um amplificador adicional para aumentar a tensão de controle.

Independentemente da aplicação, cada transistor de efeito de campo possui vários parâmetros-chave, a saber:

Tensão dreno-fonte permitida: UDSmax
Corrente máxima de dreno: IDmax
Tensão limite de abertura: UGSth
Resistência aberta do canal: RDSon

Em muitos casos, o parâmetro-chave é o RDson, porque nos informa indiretamente sobre a perda de energia, o que é altamente indesejável.

Por exemplo, vamos pegar um transistor no encapsulamento TO-220 com uma resistência RDson = 0,05 Ohm e uma corrente de 4A passando por este transistor.

Vamos calcular a perda de potência:

UDS=0,05Ohm x 4A=0,2V
P=0,2V x 4A=0,8W

A perda de potência que o transistor no encapsulamento TO-220 é capaz de dissipar é de pouco mais de 1 W, então neste caso você pode ficar sem radiador. Porém, já para uma corrente de 10A, as perdas serão de 5W, então você não pode ficar sem radiador.

Portanto, quanto menor o RDson, melhor. Portanto, ao escolher um MOSFET para uma determinada aplicação, esse parâmetro sempre deve ser levado em consideração.

Na prática, com o aumento da tensão admissível UDSmax, a resistência fonte-dreno aumenta. Por esta razão, transistores com um UDSmax maior do que o necessário não devem ser selecionados.

Na prática de engenharia e rádio amador, os transistores de efeito de campo são frequentemente usados. Tais dispositivos diferem dos transistores bipolares comuns porque o sinal de saída é controlado por um campo elétrico de controle. Transistores de efeito de campo de porta isolada são especialmente comumente usados.

A designação em inglês para esses transistores é MOSFET, que significa "transistor semicondutor de óxido de metal controlado por campo". Na literatura doméstica, esses dispositivos são freqüentemente chamados de transistores MIS ou MOS. Dependendo da tecnologia de fabricação, esses transistores podem ser de canal n ou p.

Um transistor do tipo canal n consiste em um substrato de silício com condutividade p, regiões n obtidas pela adição de impurezas ao substrato, um dielétrico isolando a porta do canal localizado entre as regiões n. As saídas (fonte e dreno) são conectadas a n-regiões. Sob a ação da fonte de alimentação, a corrente pode fluir da fonte para o dreno através do transistor. O valor desta corrente é controlado pela porta isolada do dispositivo.

Ao trabalhar com transistores de efeito de campo, é necessário levar em consideração sua sensibilidade a um campo elétrico. Portanto, eles devem ser armazenados com os cabos em curto com papel alumínio e, antes de soldar, é necessário encurtar os cabos com um fio. É necessário soldar os transistores de efeito de campo usando uma estação de solda, que fornece proteção contra eletricidade estática.

Antes de começar a verificar a integridade do transistor de efeito de campo, é necessário determinar sua pinagem. Freqüentemente, rótulos são aplicados em um dispositivo importado que determinam as conclusões correspondentes do transistor. A letra G denota a porta do dispositivo, a letra S denota a fonte e a letra D denota o dreno.
Se não houver pinagem no dispositivo, você precisará procurá-lo na documentação deste dispositivo.

Esquema para verificar um transistor de efeito de campo tipo canal n com um multímetro

Antes de verificar a integridade do transistor de efeito de campo, deve-se ter em mente que em componentes de rádio modernos, como o MOSFET, existe um diodo adicional entre o dreno e a fonte. Este elemento geralmente está presente no circuito do dispositivo. Sua polaridade depende do tipo de transistor.

As regras gerais são que eles dizem para iniciar o procedimento determinando a saúde do equipamento de medição. Depois de se certificar de que funciona perfeitamente, prossiga para outras medições.

Conclusões:

Os transistores de efeito de campo do tipo MOSFET são amplamente utilizados na engenharia e na prática de rádio amador.
A verificação do desempenho desses transistores pode ser feita com um multímetro, seguindo uma determinada técnica.
A verificação de um transistor de efeito de campo de canal p com um multímetro é realizada da mesma forma que para um transistor de canal n, exceto que a polaridade da conexão do fio do multímetro deve ser invertida.

Vídeo sobre como testar um transistor de efeito de campo

MOP (em burguês MOSFET) significa Metal Oxide Semiconductor, a partir desta abreviação a estrutura deste transistor fica clara.

Se nos dedos, ele possui um canal semicondutor que serve como uma placa de um capacitor e a segunda placa é um eletrodo de metal localizado através de uma fina camada de óxido de silício, que é um dielétrico. Quando uma tensão é aplicada ao portão, esse capacitor é carregado e o campo elétrico do portão puxa cargas para o canal, como resultado do aparecimento de cargas móveis no canal que podem se formar eletricidade e a resistência dreno-fonte cai drasticamente. Quanto maior a tensão, mais cargas e menor a resistência, como resultado, a resistência pode cair para valores escassos - centésimos de ohm, e se você aumentar ainda mais a tensão, a quebra da camada de óxido e o Khan transistor ocorrerá.

A vantagem de tal transistor, em comparação com um bipolar, é óbvia - a tensão deve ser aplicada ao portão, mas como existe um dielétrico, a corrente será zero, o que significa que o necessário a potência para conduzir este transistor será escassa, na verdade, consome apenas no momento da chaveamento, quando o capacitor está sendo carregado e descarregado.

A desvantagem decorre de sua propriedade capacitiva - a presença de capacitância no portão requer uma grande corrente de carga quando aberta. Em teoria, igual ao infinito em intervalos infinitesimais de tempo. E se a corrente for limitada por um resistor, o capacitor carregará lentamente - você não pode chegar a lugar nenhum com a constante de tempo do circuito RC.

Os transistores MOS são P&N canal. Eles têm o mesmo princípio, a diferença está apenas na polaridade das portadoras de corrente no canal. Assim, em uma direção diferente da tensão de controle e inclusão no circuito. Muitas vezes, os transistores são feitos na forma de pares complementares. Ou seja, existem dois modelos com exatamente as mesmas características, mas um deles é canal N e o outro canal P. Suas marcações, via de regra, diferem em um dígito.

eu tenho o mais popular MOS transistores são IRF630(canal n) e IRF9630(canal p) na minha época já fiz com uma dúzia e meia de cada tipo. Ter um corpo não muito dimensional TO-92 este transistor pode se arrastar até 9A. Sua resistência aberta é de apenas 0,35 Ohm.
No entanto, este é um transistor bastante antigo, agora já existem coisas mais legais, por exemplo IRF7314, capaz de arrastar o mesmo 9A, mas ao mesmo tempo cabe no case do SO8 - do tamanho de uma célula de notebook.

Um dos problemas de correspondência MOSFET transistor e microcontrolador (ou circuito digital) é que, para uma abertura total até a saturação total, esse transistor precisa rolar uma tensão bem maior no portão. Normalmente, isso é cerca de 10 volts, e o MK pode fornecer no máximo 5.
Existem três opções aqui:

Mas, em geral, é mais correto instalar um driver, pois além das funções básicas de geração de sinais de controle, ele também fornece proteção atual, proteção contra quebra, sobretensão, otimiza ao máximo a velocidade de abertura, em geral, não consome sua corrente em vão.

A escolha de um transistor também não é muito difícil, principalmente se você não se incomodar com os modos de limitação. Antes de tudo, você deve se preocupar com o valor da corrente de dreno - I Drain ou EU IA você escolhe um transistor de acordo com a corrente máxima para sua carga, é melhor com uma margem de 10 por cento. O próximo parâmetro importante para você é VGS- Tensão de saturação Source-Gate ou, mais simplesmente, tensão de controle. Às vezes eles escrevem, mas com mais frequência você tem que olhar para fora dos gráficos. Procurando um gráfico da característica de saída Dependência EU IA de VDS em valores diferentes VGS. E adivinhe qual modo você terá.

Por exemplo, você precisa alimentar o motor em 12 volts, com uma corrente de 8A. Você olhou de soslaio para o motorista e tem apenas um sinal de controle de 5 volts. A primeira coisa que me veio à mente após este artigo é o IRF630. A corrente é adequada com uma margem de 9A contra os 8 necessários. Mas vejamos a característica de saída:

Se você vai direcionar o PWM para esta chave, então você precisa se interessar pelos tempos de abertura e fechamento do transistor, selecione o maior e, em relação ao tempo, calcule a frequência máxima para a qual ele é capaz. Essa quantidade é chamada atraso do interruptor ou tonelada,t desligado, em geral, algo assim. Bem, a frequência é 1/t. Além disso, não será supérfluo olhar para a capacidade do obturador C iss Com base nele, assim como no resistor limitador no circuito do portão, você pode calcular a constante de tempo de carga do circuito RC do portão e estimar a velocidade. Se a constante de tempo for maior que o período PWM, o transistor não abrirá / fechará, mas ficará suspenso em algum estado intermediário, pois a tensão em seu portão será integrada por este circuito RC em uma tensão constante.

Ao manusear esses transistores, tenha em mente o fato de que eles não estão apenas com medo de eletricidade estática, mas MUITO FORTEMENTE. Quebrar o obturador com uma carga estática é mais do que real. Então, como você comprou imediatamente em papel alumínio e não o retire até soldá-lo. Primeiro, aterre-se pela bateria e coloque um chapéu de papel alumínio :).

As capacidades tecnológicas e os avanços no desenvolvimento de transistores de efeito de campo de alta potência levaram ao fato de que atualmente não é difícil adquiri-los a um preço acessível.

Nesse sentido, o interesse dos radioamadores na utilização desses transistores MOSFET em seus eletrônico caseiro e projetos.

Vale a pena notar o fato de que os MOSFETs diferem significativamente de suas contrapartes bipolares, tanto em termos de parâmetros quanto de seu dispositivo.

É hora de conhecer melhor o dispositivo e os parâmetros dos poderosos transistores MOSFET, para escolher de forma mais consciente um analógico para uma determinada instância, se necessário, e também para poder entender a essência de certos valores especificados na folha de dados.

O que é um transistor HEXFET?

Na família FET, há um grupo separado de dispositivos semicondutores de alta potência chamados HEXFETs. O seu princípio de funcionamento baseia-se numa concepção muito original Solução técnica. Sua estrutura é de vários milhares de células MOS conectadas em paralelo.

As estruturas celulares formam um hexágono. Devido à estrutura hexagonal ou hexagonal dado tipo MOSFETs de potência e são chamados de HEXFET. As três primeiras letras desta abreviatura são retiradas da palavra inglesa hexadecimal agonal- "hexagonal".

Sob ampliação múltipla, o cristal de um poderoso transistor HEXFET se parece com isso.

Como você pode ver, ele tem uma estrutura hexagonal.

Acontece que um poderoso MOSFET, na verdade, é uma espécie de supermicrocircuito, no qual milhares de transistores de efeito de campo simples individuais são combinados. Juntos, eles criam um poderoso transistor, que pode passar uma grande corrente através de si e ao mesmo tempo praticamente não fornecer resistência significativa.

Devido à estrutura especial e tecnologia de fabricação do HEXFET, a resistência de seu canal RDS(ligado) conseguiu reduzir significativamente. Isso possibilitou resolver o problema de comutação de correntes de várias dezenas de amperes em tensões de até 1.000 volts.

Aqui está apenas uma pequena área de aplicação para transistores HEXFET de alta potência:

Circuitos de comutação da fonte de alimentação.

Dispositivo de carregamento.

Sistemas de controle de motores.

Amplificadores de baixa frequência.

Apesar do fato de os mosfets HEXFET (canal paralelo) terem uma resistência de canal aberto relativamente baixa, seu escopo é limitado e são usados principalmente em circuitos de alta corrente de alta frequência. Na eletrônica de potência de alta tensão, os circuitos baseados em IGBT às vezes são preferidos.

Imagem de um transistor MOSFET em uma placa de circuito diagrama de fiação(MOS de canal N).

Como transistores bipolares, as estruturas de campo podem ser de condução direta ou reversa. Ou seja, com um canal P ou um canal N. As conclusões são indicadas a seguir:

D-dreno (estoque);

S-fonte (fonte);

G-gate (obturador).

Sobre como os transistores de efeito de campo são designados tipos diferentes sobre diagramas de circuito podem ser encontrados nesta página.

Parâmetros básicos dos transistores de efeito de campo.

Todo o conjunto de parâmetros do MOSFET pode ser exigido apenas por desenvolvedores de equipamentos eletrônicos complexos e, via de regra, não é indicado na folha de dados (folha de referência). Basta conhecer os parâmetros básicos:

V DSS(Tensão dreno para fonte) - tensão entre dreno e fonte. Esta é geralmente a tensão de alimentação do seu circuito. Ao escolher um transistor, você deve sempre se lembrar de uma margem de 20%.

EU IA(Corrente de drenagem contínua) - Corrente de drenagem ou corrente de drenagem contínua. Sempre especificado em uma tensão porta-fonte constante (por exemplo, V GS =10V). A folha de dados, via de regra, indica a corrente máxima possível.

RDS(ligado)(Static Drain-to-Source On-Resistance) - resistência dreno-fonte de um canal aberto. À medida que a temperatura do cristal aumenta, a resistência do canal aberto aumenta. Isso é fácil de ver em um gráfico retirado da folha de dados de um dos poderosos transistores HEXFET. Quanto menor a resistência do canal aberto (R DS(on)), melhor o mosfet. Ele esquenta menos.

P D(Dissipação de energia) - a potência do transistor em watts. De outra forma, esse parâmetro também é chamado de poder de dispersão. Na ficha técnica de um produto específico, o valor determinado parâmetro indicado para uma certa temperatura do cristal.

VGS(Tensão Gate-to-Source) - tensão de saturação gate-source. Esta é a tensão acima da qual não ocorre nenhum aumento na corrente através do canal. Essencialmente, isso tensão máxima entre porta e fonte.

VGS(th)(Gate Threshold Voltage) – tensão de limiar de ativação do transistor. Esta é a tensão na qual o canal condutivo se abre e começa a passar corrente entre os terminais de fonte e dreno. Se uma tensão menor que V GS(th) for aplicada entre os terminais da porta e da fonte, o transistor será fechado.

O gráfico mostra como a tensão limite V GS(th) diminui com o aumento da temperatura do cristal do transistor. A uma temperatura de 175 0 C, é cerca de 1 volt e a uma temperatura de 0 0 C, cerca de 2,4 volts. Portanto, a folha de dados, via de regra, indica o mínimo ( min.) e máximo ( máx.) tensão de limiar.

Considere os principais parâmetros de um poderoso transistor HEXFET de efeito de campo usando um exemplo IRLZ44ZS firmas retificador internacional. Apesar do desempenho impressionante, tem um corpo de tamanho reduzido D2PAK para montagem em superfície. Vamos olhar a folha de dados e avaliar os parâmetros deste produto.

Tensão máxima dreno-fonte (V DSS): 55 volts.

Corrente máxima de dreno (ID): 51 Amp.

Limite de tensão de porta-fonte (V GS): 16 Volts.

Resistência dreno-fonte de canal aberto (R DS (ligado)): 13,5 mΩ.

Potência máxima (P D): 80 watts.

A resistência de canal aberto do IRLZ44ZS é de apenas 13,5 miliohms (0,0135 ohms)!

Vamos dar uma olhada na "peça" da tabela, onde são indicados os parâmetros máximos.

Vê-se claramente como, com uma tensão de porta constante, mas com um aumento da temperatura, a corrente diminui (de 51A (em t=25 0 C) para 36A (em t=100 0 C)). A potência a uma temperatura de caixa de 25 0 C é de 80 watts. Alguns parâmetros no modo de pulso também são indicados.

Os transistores MOSFET são rápidos, mas têm uma desvantagem significativa - uma grande capacitância de porta. Nos documentos, a capacitância de entrada do portão é denotada como C iss (capacitância de entrada).

Qual é a capacitância da porta? Afeta amplamente certas propriedades dos transistores de efeito de campo. Como a capacitância de entrada é bastante grande e pode atingir dezenas de picofarads, o uso de transistores de efeito de campo em circuitos de alta frequência é limitado.

Características importantes dos transistores MOSFET.

É muito importante ao trabalhar com transistores de efeito de campo, especialmente com uma porta isolada, lembrar que eles são “mortais” medo de eletricidade estática. Você pode soldá-los no circuito apenas primeiro colocando os fios em curto com um fio fino.

Durante o armazenamento, todos os terminais do MOSFET devem ser curto-circuitados com papel alumínio comum. Isso reduzirá o risco de flashover do portão por eletricidade estática. Quando montado em placa de circuito impressoÉ melhor usar uma estação de solda em vez de um ferro de solda elétrico convencional.

O fato é que um ferro de solda elétrico convencional não possui proteção contra eletricidade estática e não é "desacoplado" da rede elétrica por meio de um transformador. Em sua ponta de cobre, sempre há "picadas" eletromagnéticas da rede elétrica.

Qualquer pico de tensão na rede elétrica pode danificar o item soldado. Portanto, ao soldar o FET no circuito com um ferro de solda elétrico, corremos o risco de danificar o MOSFET.

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