¿Operación FET DC en la región óhmica si la curva SOA no tiene una línea DC?

Según tengo entendido, la SOA enumera la corriente de drenaje para un VDS dado en las regiones óhmica y de saturación donde el FET puede funcionar sin daños.

Leí un hilo que dice que los gráficos FET SOA con pulsos cortos y sin línea para la operación de CC no están clasificados para CC en el modo lineal/región de saturación.

Hilo en cuestión: ¿ Cuál es la diferencia entre los transistores de efecto de campo (FET) comercializados como interruptores y amplificadores?

¿Pueden estos FETS operar con CC en la región óhmica sin una línea SOA para la operación de CC?

No tengo un FET específico en mente, pero planeo usar un FET que controle un relé que permanecerá cerrado durante un período prolongado mientras fluye la CC.

Aquí está mi esquema (olvidé la resistencia de la puerta):

ingrese la descripción de la imagen aquí

Hilo relacionado: ¿Entendiendo el SOA de MOSFET de la hoja de datos?

Las regiones lineal y óhmica no son lo mismo.
Sí, sé que son diferentes.
No existe un MOSFET que no pueda operarse continuamente como un interruptor (como pretende). De acuerdo, probablemente haya algo así en algún lugar, pero será un MOSFET de propósito especial extraño. No es el que encontrará cuando realice una búsqueda paramétrica simple en mouser o digikey. Los MOSFET comunes más antiguos son 2N7000, 2N7002, BSS138 y cualquiera de ellos podría funcionar en su aplicación, suponiendo que puedan manejar la disipación de energía de CC. Por supuesto, cualquier MOSFET más nuevo también funcionará y tendrá Rds (encendido) más bajo para un V (gs) dado.

Respuestas (1)

Cuando se utiliza un FET como conmutador, tiene sentido elegir un FET, que esté diseñado para conmutar. Estos (MOS)FET normalmente incluyen un parámetro llamado RDS(on) en su lista de parámetros. Esta es la resistencia de CC restante, cuando se cambia el FET.

Por lo general, la capacidad de CC de un FET está limitada de las siguientes maneras:

  • Corriente máxima de drenaje.
  • Máxima disipación de potencia o temperatura de unión.
  • Voltajes máximos de ruptura en los pines Drain y Gate.

Mientras no sobrecargue ninguno de estos parámetros, en términos generales, está bien.

Los FET para amplificación (operación en saturación) tienen un diseño un poco diferente. Para un amplificador FET, generalmente no es tan importante tener un RDS (encendido) bajo. En su lugar, se optimizan parámetros como la conductancia parásita Drain-Source, el ruido, la linealidad, las capacitancias parásitas, etc. Estos dispositivos simplemente no están hechos para funcionar en la región lineal y pueden funcionar peor que un FET de conmutación "digital".

Sin embargo, siempre que no sobrecargue el FET con respecto a las restricciones anteriores, funcionará. Pero, de nuevo: el rendimiento de CC puede ser mucho peor que el de un FET diseñado para conmutación.

Si tengo un FET de conmutación, creo que es necesario verificar si el VDS y el ID del FET están dentro de los límites de SOA para determinar la capacidad de CC de los FET. Para ser específico, me refiero a mirar el SOA para cambiar la operación FET cuando está en transición entre encendido y apagado (en modo de saturación/lineal) y cuando está encendido en la región óhmica.
Sí. También hay que fijarse en el comportamiento dinámico. Sin embargo, cambiar el rendimiento depende en gran medida de su carga y controlador. Hay que tenerlos en cuenta. Durante el cambio, ninguno de mis límites debe ser violado. Es posible calcular (al menos hasta cierto punto) la pérdida de conmutación para la transición ascendente y descendente. Sume ambos y multiplíquelos por la frecuencia de conmutación y obtendrá su pérdida de conmutación dinámica, que no debe violar la potencia máxima disipada de su combinación de transistor+disipador de calor.
¿Operación FET DC en la región óhmica si la curva SOA no tiene una línea DC?
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