In dit artikel leren we u over MOSFET-storingen, veelvoorkomende problemen en hun operationele kenmerken. We onderzoeken wat er gebeurt als een MOSFET faalt, wat veelvoorkomende faalmodi zijn en hoe je een MOSFET effectief kunt besturen en activeren.
Wat gebeurt er als de MOSFET faalt?
Wanneer een MOSFET uitvalt, kan dit tot verschillende problemen leiden, afhankelijk van het type en de aard van de storing. De meest voorkomende problemen zijn onder meer:
- Kortsluiting: De MOSFET kan een direct pad creëren voor de stroom die tussen de bron en de afvoer vloeit, waardoor mogelijk overmatige stroom ontstaat die andere componenten in het circuit kan beschadigen.
- Open circuit: De MOSFET kan defect raken op een manier die verhindert dat er stroom doorheen vloeit, waardoor het circuit effectief wordt onderbroken en niet meer functioneel wordt.
- Verslechterde prestaties: De MOSFET blijft mogelijk werken, maar met verminderde efficiëntie, wat problemen veroorzaakt zoals onjuist schakelen of versterken, wat de prestaties van het hele circuit kan beïnvloeden.
Wat zijn de meest voorkomende fouten in MOSFET’s?
MOSFET-storingen kunnen zich op verschillende veelvoorkomende manieren manifesteren:
- Thermal Runaway: Oververhitting als gevolg van overmatige stroom of slechte warmteafvoer kan ervoor zorgen dat de MOSFET defect raakt. Dit resulteert vaak in een permanente kortsluiting.
- Gate Oxide Breakdown: Overmatige spanning op de gate kan de dunne oxidelaag beschadigen, wat leidt tot verlies van controle over het kanaal.
- Overspanning/overstroom: Het toepassen van spanningen of stromen die de nominale limieten van de MOSFET overschrijden, kan interne schade veroorzaken of tot storingen leiden.
Wanneer is een MOSFET in cutoff?
Een MOSFET bevindt zich in het afsnijgebied wanneer de poort-naar-bronspanning (V_GS) lager is dan de drempelspanning (V_TH). In deze toestand gedraagt de MOSFET zich als een open schakelaar, wat betekent:
- Geen stroom: het kanaal tussen de afvoer en de bron is feitelijk niet-geleidend.
- Inactief apparaat: De MOSFET geleidt geen enkele stroom, ongeacht de drain-to-source-spanning (V_DS), waardoor het circuit dat wordt bestuurd door de MOSFET effectief wordt uitgeschakeld.
Wat bestuurt de MOSFET?
Een MOSFET regelt de stroom van elektrische stroom tussen de drain- en source-terminals. Door een spanning op de poortaansluiting aan te leggen, regelt de MOSFET:
- Schakelen: Het kan de stroom in een circuit in- of uitschakelen, wat essentieel is voor digitale en vermogenselektronische toepassingen.
- Versterking: Het versterkt zwakke signalen in analoge circuits, zoals in audio- en radiofrequentietoepassingen.
- Spanningsregeling: het helpt bij het reguleren van de spanningsniveaus in voedingen en andere elektronische apparaten.
Hoe zet je een MOSFET aan?
Om een MOSFET in te schakelen, moet u een spanning op de poortaansluiting aanbrengen die hoger is dan de drempelspanning (V_TH) voor een N-kanaal MOSFET of lager dan de drempelspanning voor een P-kanaal MOSFET. Deze spanning creëert een elektrisch veld waardoor stroom kan stromen tussen de drain- en source-terminals.
Voor een N-kanaal MOSFET:
- Pas een positieve spanning toe: zorg ervoor dat de gate-to-source-spanning (V_GS) groter is dan V_TH.
Voor een P-kanaal MOSFET:
- Pas een negatieve spanning toe: zorg ervoor dat de gate-to-source-spanning (V_GS) lager is dan V_TH.
Ik hoop dat deze uitleg je helpt MOSFET-storingen, hun operationele status, te begrijpen en hoe je ze effectief kunt controleren.
