Jak wejście MOSFET zachowuje się jak kondensator. Czy to oznacza inne zastosowanie niż BJT?

Wejście MOSFET zachowuje się jak kondensator ze względu na swoją strukturę bramki. Bramka tranzystora MOSFET jest odizolowana od kanału cienką warstwą tlenku, tworząc pojemność między bramką a źródłem. Po przyłożeniu napięcia do bramki wytwarza się pole elektryczne kontrolujące przewodność kanału. Ten pojemnościowy charakter oznacza, że ​​bramka pobiera bardzo mało prądu, co wymaga przede wszystkim ładowania w celu zmiany napięcia bramki. Różni się to od BJT, gdzie prąd bazowy steruje pracą tranzystora, co prowadzi do różnych zastosowań, takich jak mniejsze wymagania dotyczące mocy wejściowej i większe prędkości przełączania tranzystorów MOSFET.

MOSFET zachowuje się jak kondensator ze względu na pojemność między bramką a źródłem (a także między bramką a drenem). Dzieje się tak dlatego, że bramka jest oddzielona od znajdującego się pod nią kanału cienką warstwą izolacyjną, zazwyczaj dwutlenkiem krzemu. Po przyłożeniu napięcia do bramki gromadzi się ładunek, podobnie jak kondensator. Ilość ładunku na bramce kontroluje pole elektryczne, a tym samym przewodność kanału. To zachowanie pojemnościowe wpływa na charakterystykę przełączania tranzystorów MOSFET, dzięki czemu nadają się one do zastosowań o dużej prędkości i wysokiej częstotliwości.

Różnica między zastosowaniem BJT i ​​MOSFET wynika przede wszystkim z ich właściwości operacyjnych. BJT to urządzenia sterowane prądem, w których prąd bazowy kontroluje większy prąd kolektor-emiter. To sprawia, że ​​BJT nadają się do zastosowań wymagających precyzyjnej kontroli prądu. Z drugiej strony tranzystory MOSFET to urządzenia sterowane napięciem, w których napięcie bramki kontroluje przepływ prądu przez kanał dren-źródło. Tranzystory MOSFET są preferowane w zastosowaniach wymagających szybkiego przełączania i niskiego zużycia energii wejściowej ze względu na ich wysoką impedancję wejściową i bramkę pojemnościową. Ponadto tranzystory MOSFET są bardziej wydajne w obsłudze wysokich prądów i napięć, co czyni je idealnymi do zastosowań energetycznych.

Różnica między kondensatorem a MOSFET-em polega na ich funkcjach i konstrukcji. Kondensator to element pasywny, który magazynuje i uwalnia energię elektryczną w postaci pola elektrycznego pomiędzy swoimi płytkami. Służy do magazynowania energii, filtrowania i zastosowań związanych z synchronizacją czasu. Z drugiej strony MOSFET jest aktywnym urządzeniem półprzewodnikowym używanym do przełączania i wzmacniania. Chociaż MOSFET wykazuje na swojej bramce charakter pojemnościowy, funkcjonuje on przede wszystkim jako przełącznik lub wzmacniacz w obwodach elektronicznych, kontrolując przepływ prądu przez swój kanał w oparciu o napięcie bramki.

Używanie MOSFET-u zamiast BJT do włączania i wyłączania silnika prądu stałego jest często lepsze ze względu na kilka zalet. Tranzystory MOSFET mają niższą rezystancję włączenia, co skutkuje mniejszym rozpraszaniem mocy i wyższą wydajnością, co ma kluczowe znaczenie w zastosowaniach energochłonnych, takich jak silniki napędowe. Mogą przełączać się szybciej niż BJT, co pozwala na bardziej precyzyjną kontrolę prędkości i położenia silnika. Ponadto wysoka impedancja wejściowa tranzystorów MOSFET oznacza, że ​​pobierają one znikomy prąd bramki, co zmniejsza obciążenie obwodów sterujących. Te cechy sprawiają, że tranzystory MOSFET są bardziej odpowiednie do wydajnego i precyzyjnego sterowania silnikami prądu stałego.

Recent Updates

Related Posts