MOSFET의 작동 원리를 이해하고 전자 부품을 보다 효율적으로 적용

이러한 고효율 전자 부품을 효과적으로 활용하려면 MOSFET(금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터)의 작동 원리를 이해하는 것이 중요합니다. MOSFET은 전자 기기에 있어서 없어서는 안될 요소이며, 이를 이해하는 것은 제조업체에게 필수적입니다.

실제로 애플리케이션 중에 MOSFET의 특정 기능을 충분히 이해하지 못하는 제조업체가 있습니다. 그럼에도 불구하고 전자 장치에서 MOSFET의 작동 원리와 해당 역할을 파악하면 고유한 특성과 제품의 특정 특성을 고려하여 가장 적합한 MOSFET을 전략적으로 선택할 수 있습니다. 이 방식은 제품의 성능을 향상시켜 시장 경쟁력을 강화한다.

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MOSFET 작동 원리

MOSFET의 게이트-소스 전압(VGS)이 0이면 드레인-소스 전압(VDS)을 인가하더라도 항상 역방향 바이어스에 PN 접합이 존재하므로 그 사이에 전도성 채널이 없고 전류도 없습니다. MOSFET의 드레인과 소스. 이 상태에서 MOSFET의 드레인 전류(ID)는 0이다. 게이트와 소스 사이에 양의 전압(VGS > 0)을 적용하면 MOSFET의 게이트와 실리콘 기판 사이의 SiO2 절연층에 게이트에서 P형 실리콘 기판 쪽으로 향하는 전기장이 생성됩니다. 산화물 층이 절연되어 있다는 점을 고려하면, 게이트에 인가되는 전압 VGS는 MOSFET에서 전류를 생성할 수 없습니다. 대신, 산화물 층 전체에 커패시터를 형성합니다.

VGS가 점차 증가함에 따라 커패시터가 충전되어 전기장이 생성됩니다. 게이트의 양의 전압에 이끌려 수많은 전자가 커패시터의 반대쪽에 축적되어 MOSFET의 드레인에서 소스까지 N형 전도성 채널을 형성합니다. VGS가 임계 전압 VT(일반적으로 약 2V)를 초과하면 MOSFET의 N 채널이 전도되어 드레인 전류 ID의 흐름이 시작됩니다. 채널이 형성되기 시작하는 게이트-소스 전압을 문턱전압(VT)이라 한다. VGS의 크기와 그에 따른 전기장을 제어함으로써 MOSFET의 드레인 전류 ID의 크기를 조절할 수 있습니다.

WINSOK DFN5x6-8 패키지 MOSFET

MOSFET 애플리케이션

MOSFET은 우수한 스위칭 특성으로 유명하여 스위치 모드 전원 공급 장치와 같은 전자 스위치가 필요한 회로에 광범위하게 적용됩니다. 5V 전원 공급 장치를 사용하는 저전압 애플리케이션에서 기존 구조를 사용하면 바이폴라 접합 트랜지스터의 베이스 이미터 전체에서 전압 강하(약 0.7V)가 발생하고 게이트에 적용되는 최종 전압은 4.3V만 남습니다. MOSFET. 이러한 시나리오에서 공칭 게이트 전압이 4.5V인 MOSFET을 선택하면 특정 위험이 발생합니다. 이러한 문제는 3V 또는 기타 저전압 전원 공급 장치와 관련된 애플리케이션에서도 나타납니다.