Cómo leer la hoja de datos MOSFET para determinar cuándo el MOSFET está completamente encendido

Actualmente estoy tratando de encontrar un MOSFET de canal N para que actúe como un interruptor para ser controlado por mi Arduino, y hasta ahora me he encontrado con dos MOSFET particulares que parecen encajar bien en la aplicación que estoy probando. hacer.

El primero es este: https://components101.com/mosfets/irfz44n-datasheet-pinout-features
El segundo es este: https://www.infineon.com/cms/en/product/power/mosfet /12v-300v-n-channel-power-mosfet/irlz44n/ .

Para el primer MOSFET, en ese enlace dice que el MOSFET se encenderá a partir de 4V y no se encenderá por completo hasta que supere los 10V, por lo que se recomienda usar el segundo MOSFET que he vinculado. Soy un poco nuevo en esto, así que me preguntaba cómo sé que el primer MOSFET requiere 10 V para encenderse por completo. Miré la hoja de datos y aunque no entiendo la mayor parte, vi la sección etiquetada como Vgs (TH). El voltaje mínimo indicado es de 2 V, mientras que el voltaje máximo indicado es de 4 V. ¿Los 2V no significan nada entonces? ¿Por qué la hoja de datos indica que 4V es ese máximo Vgs (TH)? Mirando las clasificaciones máximas absolutas, parece que Vgs no debería acercarse a 20 V, entonces, ¿cómo sé que a 10 V comenzará a estar completamente encendido para usar como interruptor?

En el enlace al primer MOSFET, también recomienda usar el segundo MOSFET que vinculé si quiero usar un microcontrolador para controlar el transistor. Llegaron a esa conclusión porque el segundo MOSFET se puede encender completamente usando los 5V de un Arduino.

Busque un gráfico o similar que muestre qué tipo de corriente de drenaje Id puede obtener en un Vgs dado. Por lo general, debe estar muy por encima del voltaje de umbral en el peor de los casos para obtener una capacidad garantizada de pasar una corriente sustancial. Hay muchos FET muy buenos disponibles en la actualidad, aunque si rechaza los paquetes de montaje en superficie, sus opciones serán más limitadas...
Por lo general, busco los Vgs más bajos en los que se especifica Rds. Por lo general, ese es el voltaje más bajo que consideraría usar para impulsar la puerta. Por ejemplo, el IRFZ44N especificó Rds (encendido) solo a 10 V. Esa es una bandera roja si está tratando de conducirlo desde 5V. El IRLZ44N especifica Rds(on) hasta 4V. Esto no es una garantía del 100 por ciento de nada, pero generalmente evito usar MOSFET para la conmutación de energía si no tienen un Rds (encendido) especificado para el voltaje de puerta que estoy usando. Vgs(th) solo es vagamente útil.

Respuestas (1)

En este caso específico, la forma en que puede saber que la segunda es una mejor opción es que Rds (encendido) se especifica a 4 V, pero en el primero, Rds (encendido) se especifica solo a 10 V.

En las aplicaciones de conmutación de energía, generalmente trato de apegarme a los MOSFET que tienen Rds (encendido) especificado en los Vgs que usaré (o menos).

Vgs(th) es solo marginalmente útil para descubrir aplicaciones de conmutación de potencia. La razón es que Vgs (th) generalmente se define como el voltaje de la fuente de la puerta cuando la corriente de drenaje = 250 uA o 1 mA o alguna otra corriente baja. Para cambiar una corriente alta con Rds bajo, el voltaje deberá ser mucho más alto que Vgs (th).

Vgs(th) puede ser un parámetro útil en los casos en que la corriente de drenaje que planea cambiar es muy baja, comparable a la corriente de drenaje utilizada para definir y medir Vgs(th).

En los casos en que Rds no se especifica en su voltaje, es posible que pueda averiguarlo o al menos limitar las posibilidades estudiando las curvas en la hoja de datos. Pero es más fácil encontrar otro FET que tenga Rds garantizados en o por debajo del voltaje que planea usar.

Ya veo, muchas gracias! ¿Cuál sería una aplicación en la que generalmente me preocuparía por los Vgs (th) mínimos y máximos establecidos? No estoy seguro de qué se entiende por aplicaciones de conmutación de energía.
Algunos mosfets como BSS138 o 2N7002 pueden usarse en aplicaciones de conmutación lógica. En esos casos, Vgs(th) puede ser la figura apropiada para mirar. Supongo que todo tiene que ver con la corriente de drenaje. Cuando la corriente de drenaje está cerca del valor especificado en Vgs(th), entonces debe mirar Vgs(th). Cuando la corriente de drenaje es mucho más alta que la corriente utilizada para Vgs (th), entonces debe buscar en otra parte del conjunto de datos (o muestras de prueba).