Cómo funciona un MOSFET:comprensión básica, tipos y aplicaciones

MOSFET significa transistor de efecto de campo semiconductor de óxido de metal. Como cualquier transistor convencional, es un tipo de transistor con muchas aplicaciones en la electrónica de potencia moderna. Además, su funcionamiento se basa en cómo fluye la electricidad a través de él. Es importante tener en cuenta que existen muchas variaciones en los usos del MOSFET en diferentes circuitos. Este artículo habla sobre cómo funciona un MOSFET, tipos básicos de MOSFET, ventajas sobre los BJT y sus aplicaciones. Además, aprenderá cómo hacer que MOSFET funcione en sus circuitos.

¡Vamos a por ello!

¿Qué es MOSFET?

Un MOSFET es un transistor compacto. Los transistores son dispositivos semiconductores que se utilizan para controlar el flujo de corriente eléctrica al regular la cantidad de voltaje que fluye a través de ellos.

Lo que lo hace diferente de un BJT es cómo permite el paso de la corriente. En MOSFET, el voltaje aplicado a la región de la puerta determina la cantidad de corriente que fluye del drenaje a la fuente. Y, esta propiedad le da a los MOSFET su nombre:transistores de efecto de campo de semiconductores de óxido de metal. Curiosamente, estos transistores pueden amplificar una señal o dejar pasar solo un tipo específico de portador de carga eléctrica.

(ESTRUCTURA MOSFET)

FUENTE:Wiki Commons

En pocas palabras, es un dispositivo de tres terminales que determina el flujo eléctrico en un circuito cerrado. Sus terminales de estructura primaria son; Fuente (S), puerta (G) y Drenaje (D). Lo que hace depende del voltaje de puerta aplicado. Sin embargo, si considera su cuerpo, MOSFET es un dispositivo de cuatro terminales.

(MOSFET con fondo de hardware de computadora electrónica)

Tipos básicos de MOSFET

Hay tres tipos básicos de MOSFET.

El primer tipo es el "MOSFET de modo de mejora de canal N" o generalmente en (MOSFET de canal n). Permite el flujo de corriente a través del canal entre el drenaje y la fuente, incluso con voltaje de entrada cero aplicado a través de sus terminales. Además, esto significa que no necesita señal de compuerta para funcionar y, por lo tanto, es útil en circuitos digitales simples. Aquí, los pines están separados físicamente.

(MOSFET de modo de mejora de canal N)

El segundo tipo de MOSFET es el "modo de agotamiento de canal N" o generalmente apagado (canal n). Este tipo requiere un voltaje negativo para que se encienda y permita el flujo de corrientes eléctricas. Además, tiene una ventaja ya que este tipo de transistor actúa como una resistencia cuando está apagado. Por lo tanto, muy útil en aplicaciones específicas que requieren control de voltaje de entrada. Los pines están conectados físicamente.

(MOSFET de modo de agotamiento de canal N)

En tercer lugar, el "transistor MOSFET de modo de agotamiento de canal P" generalmente está apagado (MOSFET de canal p). Este tipo bloquea cualquier corriente que fluya a través de él a menos que fluya una carga positiva a través de sus terminales. Significa que este tipo de transistor actúa como aislante. Por tanto, no es adecuado en aplicaciones específicas donde es necesario el paso de corriente en todo momento.

(MOSFET de modo de agotamiento de canal P)

Por último, "MOSFET de modo de mejora de canal P" o normalmente en MOSFET (canal p). Este tipo requiere voltaje de fuente de puerta cero para la conducción de corriente. Además, tiene una ventaja sobre su contraparte de canal n porque no disipa energía cuando está apagado. Esta característica permite su uso en el cambio de aplicaciones.

(MOSFET de modo de mejora de canal P)

¿Cómo funciona un MOSFET?

Lo primero de lo que debemos hablar es ¿cómo funciona un MOSFET? ¡La respuesta puede sorprenderte!

(Diagrama esquemático MOSFET)

FUENTE:Wiki Commons

Un MOSFET funciona dejando que la corriente fluya a través de sus terminales o no, dependiendo del voltaje aplicado. Opera con un efecto de campo eléctrico producido por el voltaje aplicado a través de la superficie del semiconductor adyacente a la capa de óxido de metal. Como resultado, esto permite que el MOSFET funcione como tipo p o tipo n.

El electrodo de compuerta controla la conductividad del canal entre el canal en la fuente y la región de drenaje dentro del dispositivo. Este principio de funcionamiento hace que el transistor actúe como un interruptor ideal. Permitiéndonos así controlar cómo fluye la electricidad a través de nuestro circuito.

Es cómo puedes usar un MOSFET. Al controlar la cantidad de voltaje que fluye a través de la región de la puerta, puede determinar la corriente de drenaje en el canal de fuente de drenaje.

(Diseño en línea del símbolo MOSFET)

Nota: Es importante tener en cuenta que los transistores MOSFET y los transistores BJT difieren ligeramente. En los BJT, la corriente fluye del colector al emisor, mientras que en los MOSFET, este flujo ocurre entre la fuente y el drenaje. Lo que sucede es que cuando el voltaje aplicado a su terminal de puerta supera un umbral de voltaje específico, la corriente comienza a fluir a través de él.

Ventajas de MOSFET sobre BJT

Las ventajas de MOSFET sobre BJT son las siguientes:

• Primero, MOSFET es útil para hacer circuitos más compactos.
• En segundo lugar, los MOSFET requieren menos potencia y energía que los transistores BJT, lo que los hace más eficientes en general. Dado que no hay corriente de base, el dispositivo disipa muy poca energía cuando está apagado.
• Tercero, los MOSFET son más baratos de fabricar que los transistores BJT. Por lo tanto, son la opción preferida cuando se diseñan circuitos en casa o para aficionados.
• A continuación, MOSFET puede funcionar en entornos de alta temperatura ya que su terminal de puerta no necesita aislamiento como lo haría un transistor PNP. Lo hace útil en aplicaciones donde las temperaturas se vuelven muy altas.
• Finalmente, los MOSFET son útiles para la amplificación de voltaje ya que tienen dos terminales conductores. Esta característica permite un flujo de corriente más significativo a través del circuito cuando está encendido. Por el contrario, los BJT solo requieren un terminal para pasar una corriente eléctrica del drenaje al terminal de origen o viceversa.

(Pinzas de ingeniero informático)

Aplicaciones de MOSFET

• MOSFET como interruptor

MOSFET es muy útil en aplicaciones de energía eléctrica para voltajes de control. Puede hacer esto fácilmente realizando un control de flujo de corriente a través de la terminal de puerta. En consecuencia, esto hace que se encienda o se apague (muy parecido a un interruptor principal). Además, esto hace que los dispositivos MOSFET sean ideales como interfaz entre las fuentes de alimentación y los dispositivos que necesitan alimentación.

(Mosfet como interruptor)

Una aplicación de ejemplo de un MOSFET de canal n. Cuando se presiona el interruptor, el LED se enciende.

FUENTE; Wiki Commons

• Aplicaciones de amplificación

Los MOSFET también pueden amplificar la corriente que pasa a través de él al permitir que corrientes eléctricas más grandes fluyan a través de su electrodo de drenaje cuando está encendido. Hace que MOSFET sea adecuado para aplicaciones que requieren amplificación de voltaje (como la amplificación de ondas de sonido).

• Aplicaciones dinámicas

Los MOSFET son útiles en aplicaciones en las que necesitan cambiar de estado rápidamente, lo que los convierte en dispositivos valiosos en diseños de circuitos que requieren mucha conmutación.

• Como resistencias controladas por voltaje o resistencias variables

Cuando MOSFET actúa como un interruptor de apagado en las aplicaciones, son dispositivos adecuados para hacer resistencias variables o controladas por voltaje.

(Transistores)

Conclusión

En conclusión, los MOSFET son dispositivos de transistores adecuados y pueden ser útiles en una amplia gama de aplicaciones. Son fáciles de usar y entender.

¡Esperamos que haya aprendido cómo funciona un MOSFET y sus usos en su vida diaria! Si tiene más preguntas, háganoslo saber. Nos encantaría ayudar.