Vale la pena conoscere i MOSFET

• Cosa sono i MOSFET?

• Interessanti informazioni sui MOSFET

• Quali MOSFET sono disponibili da Conrad?

• Come si trova il MOSFET adatto?

• Cosa si deve osservare quando si usano i MOSFET?

Cosa sono i MOSFET?

Con MOSFET viene chiamato un gruppo di semiconduttori controllabili. La denominazione è un'abbreviazione di "Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect transistor" e ritorna alla sequenza di strati del connettore di controllo utilizzata inizialmente: Per lungo tempo l'alluminio è stato utilizzato. Questo collegamento è stato poi separato dal semiconduttore effettivo da uno strato di ossido di silicio non conduttivo. 

A causa dell'utilizzo di materiali semiconduttori high-tech, la denominazione originale non è più corretta dal punto di vista tecnico, in quanto non viene più utilizzato alluminio. Il MOSFET è stato tuttavia mantenuto come sinonimo del nome del prodotto introdotto. Oggi, come materiale di gate viene utilizzato il polisilicio drogato.

Il MOSFET è un componente attivo con almeno tre collegamenti:

• S per Source (Sorgente)
• D per drain (Uscita)
• G per gate (collegamento di controllo)

Alcuni tipi di costruzione hanno ancora un collegamento B (bulk per substrato), con il quale è possibile realizzare ulteriori caratteristiche di controllo.

Lo stato di uscita (senza tensione sul gate) può essere "conduttore normale" o "normalmente bloccato" (o viceversa). Ciò è dovuto alla "composizione" chimica dei materiali utilizzati come tipo di braccio (= conduttore normale) o come tipo di arricchimento (= bloccaggio normale). Applicando una tensione di controllo sul gate, il MOSFET esce dallo stato originale. In questo modo il MOSFET è in definitiva una resistenza controllabile con tensione. La variante "normalmente bloccante" viene utilizzata nella pratica con maggiore frequenza. Il comportamento elettrico di un MOSFET si ottiene mediante processi nei cristalli partecipanti in cui i portatori di carica in migrazione forniscono in ultima analisi l'effetto desiderato.

Con determinate condizioni ambientali elettriche viene generata una linea caratteristica del comportamento del MOSFET. Questo indica in modo semplice le condizioni in cui la tensione viene "trasmessa" tra la sorgente e la porta. In questo modo vengono generati anche valori capacitivi che influenzano il comportamento di un MOSFET quando viene utilizzato come interruttore. Consentono commutazioni molto rapidi e sono quindi adatti per frequenze elevate, ad esempio in alimentatori switching.

Interessanti informazioni sui MOSFET

Il transistor bipolare Insulated Gate ( IGBT, tradotto "transistore bipolare con elettrodo di gate isolato") è un'evoluzione del MOSFET per l'utilizzo nell'elettronica di potenza. La capacità di potenza di questi componenti è sufficiente per raggiungere un intervallo di diversi kilovolt, l'intervallo di corrente supera alcuni kiloampere. Questi componenti vengono utilizzati come interruttori a semiconduttore di potenza, ad esempio in azionamenti per motori, controlli della forza di trazione, alimentatori a commutazione o in sistemi di alimentazione senza interruzioni (UPS).

Quali MOSFET sono disponibili da Conrad?

Nel nostro negozio online troverete un'ampia gamma di MOSFET selezionabili in base a diversi criteri tecnici:

Nel nostro negozio online troverete un'ampia gamma di MOSFET selezionabili in base a diversi criteri tecnici:

Case o formato

Qui si è stabilita una grande varietà di modelli. Sono disponibili MOSFET con collegamenti a saldare e con alloggiamento SMD. Quasi tutti hanno in comune un collegamento per dissipatori di calore o superfici.

Costruttore

L'acronimo del produttore è un identificativo per il produttore, composto per lo più da tre lettere.

Metodo di montaggio

Sono disponibili varianti con foro passante, montaggio superficiale (SMT) o alloggiamento. Questi ultimi componenti sono dotati di collegamenti a vite per il collegamento elettrico e il montaggio. Si noti che in alcuni casi la lunghezza delle viti di collegamento dipende dalla rispettiva applicazione. Le viti di lunghezza adeguata con anello elastico e rondella devono essere ordinate separatamente.

Temperatura di esercizio massima

I MOSFET della nostra gamma funzionano con un intervallo di temperatura massimo da 125 a 225 gradi Celsius.

P tot

Questo valore definisce la potenza massima che può essere convertita in calore nel MOSFET senza distruggere il semiconduttore - da 0,225 milliwatt a 2.500 watt.

Modello

In questa voce di menu è possibile selezionare tra diverse conduttività. Sono disponibili anche MOSFET che offrono diverse direzioni di conduttività in un unico alloggiamento.

U(DSS)

Tensione drain source: Massima resistenza alla tensione del componente tra drain e source.

R(DS)(on)

Drain-Source ON Resistance: Resistenza del FET acceso.

U(GS)(th) max.

Tensione gate-source Threshold: soglia di tensione, da cui il transistor diventa minimo conduttore.

C(ISS)

Small Signal Input Capacity - la capacità del gateway: L'elettrodo di gate di un MOSFET forma una capacità di ingresso.

Nelle schede tecniche di ogni prodotto sono disponibili informazioni dettagliate dei produttori su tutti i dettagli dei MOSFET.

Come si trova il MOSFET adatto?

Il primo passo nella scelta del componente adatto per un design di commutazione è determinare se utilizzare un MOSFET a canale N o a canale P. Ciò dipende dal compito che il circuito deve svolgere.

Inoltre, è necessario determinare la tensione massima che può verificarsi tra drain e source. Si noti che questo valore varia con la temperatura - considerare l'intero intervallo di temperatura approvato per il funzionamento. La tensione nominale del MOSFET deve avere un intervallo di tolleranza sufficientemente ampio per evitare guasti. Altri aspetti sono le vibrazioni di motori o trasformatori.

Cosa si deve osservare quando si usano i MOSFET?

Osservare le norme generali per la gestione di determinate altezze di tensione per evitare lesioni da scosse elettriche. La manutenzione della tensione di rete deve essere effettuata solo da personale qualificato. Prima di iniziare il lavoro, scollegare l'alimentazione elettrica, incluso il fusibile, che deve evitare di riaccendersi accidentalmente. Nello stato operativo, in particolare in condizioni di sviluppo o di laboratorio, deve essere garantita una protezione contro il contatto accidentale.

Ogni persona può caricarsi elettrostaticamente a più di 1.000 volt con il movimento. Spesso sono sufficienti pochi volt per distruggere i componenti elettrici attivi. Ciò può accadere già in fase di avvicinamento. Si consiglia di prestare attenzione a una messa a terra sicura quando si lavora con strumenti di misurazione ad alta sensibilità o componenti elettrici di tutti i tipi. 

La nostra buona pratica

Quando si sostituiscono i MOSFET saldati, tenere i tempi di saldatura brevi per evitare la distruzione termica. Utilizzate la tecnica di saldatura adatta, in particolare gli accessori di saldatura adatti durante la dissaldatura, per evitare la sostituzione dei circuiti stampati.

Mantenere le specifiche di coppia durante l'avvitamento di elementi di raffreddamento.

I MOSFET sono sensibili a persone e oggetti caricati in modo statico. Chiudere gli elettrodi in modo breve e elettricamente conduttivo fino al montaggio: è sufficiente conservare in schiuma conduttiva o sacchetti di schermatura ESD.