En este artículo, le enseñaremos sobre las fallas de los MOSFET, los problemas comunes y sus características operativas. Exploraremos qué sucede cuando falla un MOSFET, los modos de falla comunes y cómo controlar y activar un MOSFET de manera efectiva.
¿Qué pasa si falla el MOSFET?
Cuando falla un MOSFET, puede provocar varios problemas según el tipo y la naturaleza de la falla. Los problemas más comunes incluyen:
- Cortocircuito: el MOSFET puede crear un camino directo para que la corriente fluya entre su fuente y su drenaje, lo que podría causar una corriente excesiva que puede dañar otros componentes del circuito.
- Circuito abierto: el MOSFET puede fallar de una manera que impida que la corriente fluya a través de él, interrumpiendo efectivamente el circuito y dejándolo no funcional.
- Rendimiento degradado: el MOSFET puede continuar funcionando pero con eficiencia reducida, lo que causa problemas como conmutación o amplificación incorrecta, que pueden afectar el rendimiento de todo el circuito.
¿Cuáles son las fallas más comunes en los MOSFET?
Las fallas de MOSFET pueden manifestarse de varias maneras comunes:
- Descontrol térmico: el sobrecalentamiento debido a una corriente excesiva o una mala disipación de calor puede provocar que el MOSFET falle. Esto a menudo resulta en un cortocircuito permanente.
- Ruptura del óxido de la puerta: un voltaje excesivo aplicado a la puerta puede dañar la delgada capa de óxido, lo que lleva a una pérdida de control sobre el canal.
- Sobrevoltaje/Sobrecorriente: La aplicación de voltajes o corrientes más allá de los límites nominales del MOSFET puede causar daños internos o provocar un mal funcionamiento.
¿Cuándo está en corte un MOSFET?
Un MOSFET está en la región de corte cuando el voltaje de puerta a fuente (V_GS) es menor que el voltaje umbral (V_TH). En este estado, el MOSFET se comporta como un interruptor abierto, es decir:
- Sin flujo de corriente: el canal entre el drenaje y la fuente es efectivamente no conductor.
- Dispositivo inactivo: el MOSFET no conduce ninguna corriente independientemente del voltaje de drenaje a fuente (V_DS), apagando efectivamente el circuito controlado por el MOSFET.
¿Qué controla el MOSFET?
Un MOSFET controla el flujo de corriente eléctrica entre sus terminales de fuente y drenaje. Al aplicar un voltaje al terminal de la puerta, el MOSFET regula:
- Conmutación: puede activar o desactivar el flujo de corriente en un circuito, lo cual es esencial para aplicaciones digitales y de electrónica de potencia.
- Amplificación: Amplifica señales débiles en circuitos analógicos, como en aplicaciones de audio y radiofrecuencia.
- Regulación de voltaje: ayuda a regular los niveles de voltaje en fuentes de alimentación y otros dispositivos electrónicos.
¿Cómo se enciende un MOSFET?
Para encender un MOSFET, debe aplicar un voltaje al terminal de la puerta que sea mayor que el voltaje umbral (V_TH) para un MOSFET de canal N o menor que el voltaje umbral para un MOSFET de canal P. Este voltaje crea un campo eléctrico que permite que la corriente fluya entre los terminales de fuente y drenaje.
Para un MOSFET de canal N:
- Aplique un voltaje positivo: asegúrese de que el voltaje de puerta a fuente (V_GS) sea mayor que V_TH.
Para un MOSFET de canal P:
- Aplique un voltaje negativo: asegúrese de que el voltaje de puerta a fuente (V_GS) sea menor que V_TH.
Espero que esta explicación le ayude a comprender las fallas de los MOSFET, sus estados operativos y cómo controlarlas de manera efectiva.
