MOSFET de Potencia
-
Upload
cristian-jimenez-zamora -
Category
Documents
-
view
79 -
download
8
Transcript of MOSFET de Potencia
MOSFET de potencia
Equipo #3
EL
MO
SF
ET
D
E P
OT
EN
CIA
• El nombre hace mención a la estructura interna: Metal Oxide
Semiconductor Field Effect Transistor (MOSFET)
• Es un dispositivo unipolar: la conducción sólo es debida a un tipo de portador.
G
D
SCanal N
Conducción debida a
electrones
D
GS
Canal P
Conducción debida a huecos
• Los más usados son los MOSFET de canal N
• La conducción es debida a los electrones y, por tanto, con mayor movilidad Þ menores resistencias de canal en conducción
Ideas generales sobre el transistor de Efecto de Campo de Metal-Óxido-Semiconductor
• Curvas características del MOSFET
EL
MO
SF
ET
D
E P
OT
EN
CIA
ID [mA]
VDS [V]
4
2
42 60
- Curvas de salida
VGS < VTH = 2V
VGS = 2,5VVGS = 3V
VGS = 3,5V
VGS = 4V
VGS = 4,5V
Referencias normalizadas
+
-VDS
ID
+
-VGS
G
D
S
Ideas generales sobre los MOSFETs de acumulación
EL
MO
SF
ET
D
E P
OT
EN
CIA
VDS [V]
ID [mA]
4
2
84 120VGS = 2,5V
VGS = 3V
VGS = 3,5V
VGS = 4V
VGS = 4,5V
VGS = 0V< 2,5V < 3V < 3,5V < 4V
Comportamiento resistivo
VGS < VTH = 2V< 4,5V
Comportamiento como circuito abierto
10V
+
-VDS
ID
+
-VGS
2,5KW
G
D
S
• Zonas de trabajo
Ideas generales sobre los MOSFETs de acumulación
Comportamiento como fuente de corriente
G
D
S
DS G
+
P-
Sustrato
N+ N+
• Precauciones en el uso de transistores MOSFET
- El terminal puerta al aire es muy sensible a los ruidos
- El óxido se puede llegar a perforar por la electricidad estática de los dedos. A veces se integran diodos zener de protección
- Existe un diodo parásito entre fuente y drenador en los MOSFET de enriquecimiento
EL
MO
SF
ET
D
E P
OT
EN
CIA
Ideas generales sobre los MOSFETs
• En general, semejantes a los de los diodos de potencia (excepto los encapsulados axiales)
• Existe gran variedad
• Ejemplos: MOSFET de 60V
EL
MO
SF
ET
D
E P
OT
EN
CIA
Encapsulados de MOSFETs de Potencia
RDS(on)=9,4mW, ID=12ARDS(on)=12mW, ID=57A
RDS(on)=9mW, ID=93ARDS(on)=5,5mW, ID=86ARDS(on)=1.5mW, ID=240A
EL
MO
SF
ET
D
E P
OT
EN
CIA
Máxima tensión drenador-fuente
• Corresponde a la tensión de ruptura de la unión que forman el substrato y el drenador. Se especifica a qué pequeña circulación de corriente corresponde (por ejemplo, 0,25 mA)
•La máxima tensión drenador-fuente de representa como
VDSS o como V(BR)DSS
• Ayuda a clasificar a los transistores MOSFET de potencia
Región de Saturación
Formulacorrespondiente
EL
MO
SF
ET
D
E P
OT
EN
CIA
Baja tensión
15 V30 V45 V55 V60 V80 V
Media tensión
100 V150 V200 V400 V
Alta tensión
500 V600 V800 V1000 V
Ejemplo de clasificación
Mosfet Comerciales
VS
Características
MOSFETBJT
EL
MO
SF
ET
D
E P
OT
EN
CIA
Velocidad de conmutación
• Los MOSFET de potencia son más rápidos que otros dispositivos usados en electrónica de potencia (tiristores, transistores bipolares, IGBT, etc.).
• Los MOSFET de potencia son dispositivos de conducción unipolar. En ellos, los niveles de corriente conducida no están asociados al aumento de la concentración de portadores minoritarios, que luego son difíciles de eliminar para que el dispositivo deje de conducir.
EL
MO
SF
ET
D
E P
OT
EN
CIA
Velocidad de conmutación
Las capacidades parásitas presentes entre la compuerta y los otros dos terminales del transistor condicionan la velocidad de encendido, ya que para alcanzar la diferencia de potencial capaz de formar el canal deseado, es necesario entregar una cierta cantidad de carga. El tiempo que tarde en acumularse dicha carga determinará el tiempo de conmutación del MOSFET.
EL
MO
SF
ET
D
E P
OT
EN
CIA
Aplicaciones diversas
Nuevas aplicaciones
Amplificador de 65w tipo Hexfet