Uso de un Transistor de Efecto Campo de Unión (JFET) como Interruptor Encendido/Apagado de Baja Potencia

Los transistores de efecto campo son comunes en aplicaciones de conmutación de potencia. Este artículo explica cómo un transistor de efecto campo de unión (JFET) puede servir como interruptor encendido/apagado eficiente en un circuito simple de lámpara.

El camino de conducción del JFET corre entre sus terminales de fuente y drenaje. En el esquema siguiente, la fuente y drenaje del JFET están conectados a los dos extremos de la lámpara, exactamente como se cablearía un interruptor mecánico.

A diferencia de un transistor de unión bipolar, la fuente y drenaje de un JFET son eléctricamente indistinguibles en el símbolo. En la práctica, la mayoría de JFETs conducen fiablemente en cualquier dirección, por lo que los dos terminales pueden intercambiarse sin afectar el rendimiento.

JFET como Interruptor Abierto

Sin voltaje aplicado entre compuerta y fuente, el canal del JFET está completamente abierto y la lámpara recibe corriente completa. Para apagar la lámpara, se aplica un voltaje DC de polarización inversa entre compuerta y fuente:

JFET como Interruptor Cerrado

Aplicar un sesgo inverso suficiente expande la región de agotamiento compuerta-fuente, "pellizcando" el canal y forzando al JFET al corte. Esta acción apaga la lámpara.

La compuerta drena virtualmente ninguna corriente porque es una unión PN polarizada inversa. Como dispositivo controlado por voltaje, el JFET requiere potencia de entrada insignificante, lo que es una ventaja clave sobre transistores bipolares.

Sin embargo, una vez que se elimina el sesgo inverso, el JFET puede permanecer apagado. La unión compuerta-fuente tiene una pequeña capacitancia que puede retener el voltaje de sesgo inverso como carga almacenada. Para permitir que el transistor vuelva al estado encendido, se coloca una resistencia de descarga entre compuerta y fuente:

El valor de la resistencia no es crítico; incluso una resistencia de alto valor proporciona una descarga RC rápida que elimina la carga almacenada rápidamente.

Cualquier fuente de voltaje que pueda suministrar unos pocos voltios DC es suficiente para controlar el JFET. El voltaje requerido, conocido como voltaje de pellizco o corte, varía con el diseño de cada JFET y no es una constante universal.

Puntos Clave

• Los JFETs controlan la corriente fuente-drenaje mediante un voltaje aplicado entre compuerta y fuente.
• Son normalmente encendidos; una compuerta polarizada inversa expande la región de agotamiento, pellizcando el canal.
• Puede necesitarse una resistencia de descarga para descargar la capacitancia compuerta-fuente y restaurar el estado encendido después de remover el voltaje de control.

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