¿Cómo es que un MOSFET tiene menores pérdidas de conducción y consumo de energía que un BJT en aplicaciones de conmutación?

Los MOSFET son dispositivos unipolares, es decir. H. Sólo hay un tipo de portador en acción, generalmente electrones. Los BJT son dispositivos bipolares, es decir, H. Tanto los electrones como los huecos conducen electricidad dentro de un BJT. ‘B ‘ significa bipolar.

Por lo tanto, el MOSFET puede activar la escala de tiempo de apertura/cierre de su canal de conducción, que está determinada por la velocidad del cambio del campo eléctrico a través del óxido de puerta. Esto está en el rango de nanosegundos para los MOSFET típicos.

BJT. Por otro lado, sólo en la escala temporal de la «vida útil de recombinación» de los portadores de carga, es decir, H. Se deben conmutar electrones y huecos. Los BJT transportan electricidad (cuando están encendidos) inundando su interior con muchos electrones y agujeros. Tienen el tipo de carga opuesto: positiva y negativa. Antes de desconectarse por completo, todos estos portadores deben recombinarse entre sí (recombinaciones positivas y negativas en estados de carga neutra). Esta escala de tiempo es del orden de microsegundos. Independientemente del tamaño, la velocidad de conmutación de los BJT es de microsegundos, en comparación con la de los MOSFET de nanosegundos.

Un BJT se parece más a un voltaje de saturación constante, por lo que las pérdidas son solo Vsat x I. Puede ver que a corrientes altas en los MOSFET las pérdidas aumentan exponencialmente mientras que las pérdidas del BJT aumentan linealmente.

Las resistencias MOSFET están disminuyendo, por lo que el punto de cruce para los BJT que son mejores aumenta. Sin embargo, los BJT requieren una potencia de propulsión base significativa, lo que contrarresta cualquier beneficio derivado de la pérdida de potencia. En la práctica, los BJT sólo se utilizan hasta unos pocos vatios porque pueden ser más baratos. Después de eso, ganan los MOSFET.

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