Ein MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) hat aufgrund seines inhärenten Funktionsprinzips in Schaltanwendungen typischerweise geringere Leitungsverluste und Stromverbrauch als ein BJT (Bipolar Junction Transistor). MOSFETs funktionieren, indem sie die Leitfähigkeit eines Kanals zwischen den Source- und Drain-Anschlüssen mithilfe eines an den Gate-Anschluss angelegten elektrischen Feldes steuern. In Schaltanwendungen haben MOSFETs eine sehr hohe Eingangsimpedanz, was bedeutet, dass sie nur einen minimalen Strom benötigen, um den Schaltzustand zu steuern. Dies führt zu geringeren Leitungsverlusten, da der MOSFET im vollständig eingeschalteten (Sättigungs-)Zustand weniger Leistung verbraucht als BJTs, die höhere Spannungsabfälle im eingeschalteten Zustand und folglich höhere Leitungsverluste aufweisen.
MOSFETs verbrauchen vor allem aufgrund ihres spannungsgesteuerten Betriebs und der hohen Eingangsimpedanz weniger Strom als BJTs. Das Gate eines MOSFET wirkt wie ein Kondensator und benötigt zum Umschalten des Zustands einen vernachlässigbaren Strom, was zu einer effizienten Steuerung mit minimaler Verlustleistung führt. Im Gegensatz dazu sind BJTs stromgesteuerte Geräte, die einen erheblichen Basisstrom benötigen, um in den Sättigungsmodus zu gelangen, was aufgrund der Anforderungen des Basisantriebs zu einem höheren Stromverbrauch und höheren Spannungsabfällen im eingeschalteten Zustand führt.
Beim Vergleich von MOSFETs und BJTs im Hinblick auf Schalt- und Leitungsverluste weisen MOSFETs im Allgemeinen insgesamt geringere Verluste auf. Die Schaltverluste bei MOSFETs sind in der Regel geringer, da sie im Vergleich zu BJTs schnellere Schaltgeschwindigkeiten und geringere Kapazitäten aufweisen. Dies führt zu einer verringerten Energiedissipation während der Schaltübergänge. Auch die Leitungsverluste in MOSFETs sind aufgrund ihres geringeren Durchlasswiderstands (Rds(on)) im voll eingeschalteten Zustand geringer, wohingegen BJTs selbst in der Sättigung einen Spannungsabfall (Vce(sat)) an ihnen aufweisen, was zu höheren Leitungsverlusten führt.
MOSFETs weisen in der Regel hohe Leitungsverluste auf, vor allem dann, wenn sie nicht vollständig eingeschaltet sind (im linearen Bereich) oder wenn sie mit hohen Strömen betrieben werden, bei denen ihr Durchlasswiderstand (Rds(on)) erheblich wird. Unter diesen Bedingungen können MOSFETs aufgrund des Spannungsabfalls an ihnen mehr Leistung als Wärme abgeben. Moderne MOSFET-Designs und -Technologien zielen jedoch darauf ab, Rds(on) zu minimieren, um diese Verluste zu reduzieren, wodurch sie in vielen Schaltanwendungen hocheffizient sind.
MOSFETs werden aus mehreren Gründen als Schaltelement in Wandlern und anderen Leistungselektronikanwendungen gegenüber BJTs bevorzugt. Erstens bieten MOSFETs aufgrund ihrer kapazitiven Gate-Steuerung und minimalen Gate-Antriebsanforderungen schnellere Schaltgeschwindigkeiten und geringere Schaltverluste. Zweitens weisen sie im voll eingeschalteten Zustand aufgrund ihres geringeren Durchlasswiderstands geringere Leitungsverluste auf. Drittens können MOSFETs bei höheren Frequenzen arbeiten und höhere Stromdichten bewältigen, wodurch sie sich für eine hocheffiziente Leistungsumwandlung und -steuerung eignen. Insgesamt bieten MOSFETs im Vergleich zu BJTs eine überlegene Leistung in Bezug auf Effizienz, Zuverlässigkeit und Wärmemanagement und sind daher in der modernen Leistungselektronik weit verbreitet.