Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad


Análisis y Experimentación del Transistor MOSFET: Guía Completa, Transcripciones de Técnicas de Expresión Gráfico-Plástica

Este documento proporciona una guía completa sobre los transistores mosfet, abordando su estructura interna, los diferentes tipos (enriquecimiento y empobrecimiento) y sus aplicaciones prácticas. Se detallan los materiales y equipos necesarios para experimentar con mosfets, incluyendo arduino y protoboards. Además, se explica cómo realizar mediciones en mosfets y se describe su funcionamiento en circuitos de control de velocidad, utilizando modulación por ancho de pulsos (pwm). Finalmente, se discute la corriente máxima que soporta el mosfet irfz44n y se proporcionan conclusiones sobre su eficiencia en la regulación de potencia. El documento incluye referencias bibliográficas para ampliar el conocimiento sobre el tema. Es útil para estudiantes y aficionados a la electrónica que deseen comprender y experimentar con transistores mosfet.

Tipo: Transcripciones

2024/2025

Subido el 09/09/2025

emilio-huanca-aramayo
emilio-huanca-aramayo 🇧🇴

2 documentos

1 / 8

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
EL TRANSIST OR MOSFET
OBJETIVO:
Realizar la medición del Mosfet.
Experimentar el funcionamiento del Mosfet
FUNDAMENTO TEORICO:
IGFET o MOSFET
Los transistores IGFET (Insolated Gate FET o FET de puerta
aislada) también conocidos como#MOSFET#(Metal Oxide
Semiconductor FET o FET de Metal Óxido Semiconductor) son
una variedad de transistores de efecto de campo.
La estructura interna de un MOSFET puede verse en la FIg. 3.
Puede apreciarse que se compone de un#canal#(de material P en
este caso -color azul-) sobre el que se crean los terminales
de#Surtidor#(S o Source) y#Drenador#(D o Drain) y que en el
centro se ubica el terminal de#Compuerta#(G o Gate) que está
aislado del canal por una capa fina de#material aislante#como óxido de silicio.
En la parte inferior se aprecia un cuarto terminal de#Sustrato#(SS) que habitualmente está
unido al#Surtidor.
Esta capa de aislante en la Compuerta le otorga al MOSFET una resistencia de entrada
del orden de los Mega ohm, más alta aún que en el caso de los JFET.
Esta resistencia tan elevada implica que#prácticamente no circula corriente por la puerta,
haciendo que el MOSFET se comporte como una#resistencia variable#donde la corriente
entre Drenador y Surtidor es controlada por la tensión de puerta.
ESTRUCTURA BÁSICA.
Como podemos observar en la Figura 7.24. la estructura
básica para un MOSFET de deplexión es similar al caso del
de deplexión, con la importante diferencia de que en este
caso disponemos de un canal inicial realizado en el proceso
de fabricación del dispositivo
SÍMBOLOS.
Los símbolos más habituales utilizados para la representación en circuitos de los MOSFET
de acumulación son los que aparecen representados en la Figura 7.25
pf3
pf4
pf5
pf8

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Análisis y Experimentación del Transistor MOSFET: Guía Completa y más Transcripciones en PDF de Técnicas de Expresión Gráfico-Plástica solo en Docsity!

EL TRANSISTOR MOSFET

OBJETIVO:

Realizar la medición del Mosfet. Experimentar el funcionamiento del Mosfet FUNDAMENTO TEORICO: IGFET o MOSFET Los transistores IGFET (Insolated Gate FET o FET de puerta aislada) también conocidos como MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET o FET de Metal Óxido Semiconductor) son una variedad de transistores de efecto de campo. La estructura interna de un MOSFET puede verse en la FIg. 3. Puede apreciarse que se compone de un canal (de material P en este caso -color azul-) sobre el que se crean los terminales de Surtidor (S o Source) y Drenador (D o Drain) y que en el centro se ubica el terminal de Compuerta (G o Gate) que está aislado del canal por una capa fina de material aislante como óxido de silicio. En la parte inferior se aprecia un cuarto terminal de Sustrato (SS) que habitualmente está unido al Surtidor. Esta capa de aislante en la Compuerta le otorga al MOSFET una resistencia de entrada del orden de los Mega ohm, más alta aún que en el caso de los JFET. Esta resistencia tan elevada implica que prácticamente no circula corriente por la puerta, haciendo que el MOSFET se comporte como una resistencia variable donde la corriente entre Drenador y Surtidor es controlada por la tensión de puerta. ESTRUCTURA BÁSICA. Como podemos observar en la Figura 7.24. la estructura básica para un MOSFET de deplexión es similar al caso del de deplexión, con la importante diferencia de que en este caso disponemos de un canal inicial realizado en el proceso de fabricación del dispositivo SÍMBOLOS. Los símbolos más habituales utilizados para la representación en circuitos de los MOSFET de acumulación son los que aparecen representados en la Figura 7.

Al igual que en el caso anterior el terminal de puerta no tiene conexión con el resto de las terminales, ya que tal y como hemos visto anteriormente, está aislado eléctricamente del resto del dispositivo. Pero, a diferencia del caso anterior, en el MOSFET de acumulación los terminales de drenador y fuente están unidos a través de una línea continua, esta línea hace referencia al canal que ahora si que existe desde un principio. De nuevo, la flecha indica el sentido en que circularía la corriente en el caso de que la unión pn estuviera polarizada en directa. Para el funcionamiento más habitual, los transistores MOSFET de acumulación se polarizan tal y como aparece en la Figura 7.26. Los transistores MOSFET de deflexión de canal n se polarizan aplicando una tensión positiva entre drenador y fuente (VDS) y una tensión entre puerta y fuente (VGS) que puede ser negativa o positiva, según veremos al analizar el funcionamiento del dispositivo. De esta forma, la corriente circulará en el sentido de drenador a fuente. En el caso del MOSFET de acumulación de canal p la tensión VDS a aplicar debe ser negativa y la tensión VGS positiva o negativa, de esta forma la corriente fluirá en el sentido de la fuente hacia el drenador. TIPOS DE MOSFET Como en el caso de los JFET, los MOSFET tienen tres terminales denominados Gate (Puerta), Drain (Drenador) y Source (Surtidor) (como ya dije el sustrato está usualmente unido al Surtidor) También se pueden construir con el canal P o N pero con el añadido de que existen dos variedades:

Programa: Patillaje: Vista de las patillas desde arriba. Girando un esquema del relé de este modo, enteremos mejor el montaje siguiente: Proto-Boar:

Existen muchos tipos de Relés, según la tensión de funcionamiento, la potencia, el número de contactos y si son interruptores o conmutadores... OMRON G5Q-1: El modelo que usaremos será el OMRON G5Q-1 que se activa con 5V en la bobina. Tiene un circuito de potencia formado por un conmutador Otro posible relé miniatura con características similares es el TYCO PE14005 (incluso mejor en algunos aspectos) Instrucciones: 1. Monta del circuito. Ten cuidado con conectar los cables a los bornes adecuados.

  1. Carga el programa.
  2. Comprueba su funcionamiento.
  3. Observa que el relé “suena” cuando se activa y desactiva. Esto es debido a que tiene un mecanismo que se mueve Cuestionario:
  4. Explique el funcionamiento del Mosfet: Su funcionamiento se basa en controlar el flujo de corriente entre dos terminales (Drenador y Fuente) mediante un voltaje aplicado en un tercer terminal (la Puerta). Tomando como ejemplo un MOSFET de canal N de enriquecimiento (el más común):
  • Puerta en 0V (apagado): o No hay canal conductor entre D y S. o No fluye corriente (ID ≈ 0).
  • Puerta en voltaje positivo (encendido): o Se forma un canal tipo N en el semiconductor. o Permite el paso de electrones desde Fuente a Drenador. o La corriente fluye si hay una diferencia de voltaje entre D y S. Tomando en cuenta un MOSFET de canal P , el comportamiento es inverso al de uno de canal N:

o Descarga Gate → no debe conducir.

- Fallas comunes detectables: o Siempre conduce: corto interno. o Nunca conduce: Gate o canal dañado.

  1. Para circuito de control de velocidad explicar el funcionamiento. - Señal PWM (Pulse Width Modulation): o El controlador (ej. Arduino, PIC, etc.) genera una señal digital que enciende y apaga el MOSFET rápidamente. o La duración del pulso (duty cycle) determina la velocidad del motor: o 100%: siempre encendido → velocidad máxima. o 50%: encendido la mitad del tiempo → media velocidad. o 0%: siempre apagado → motor detenido. - El MOSFET como interruptor: o Se coloca entre el motor y masa (low side) o entre motor y alimentación (high side). o Cuando recibe un pulso en la Gate, el MOSFET conduce y permite el paso de corriente al motor. o Al apagarse la señal, el MOSFET corta la corriente. - Control de energía entregada: o Aunque la tensión de alimentación es fija (ej. 12 V), al variar el tiempo que está encendido, se controla la potencia media entregada. o Esto regula la velocidad del motor de forma eficiente, sin calentar como un reóstato. - Componentes básicos del circuito: o Microcontrolador o circuito PWM. o MOSFET de potencia (canal N o P). o Motor DC. o Diodo flyback: protege contra picos de tensión al apagar el MOSFET. - Ventajas del uso de MOSFET en control de velocidad: o Alta eficiencia (bajo calentamiento). o Control preciso de velocidad. o Bajo consumo de señal de control. o Respuesta rápida.
  2. ¿Cuál es la corriente máxima que soporta el Mosfet IRFZ44N? El MOSFET IRFZ44N es un transistor de canal N muy utilizado en aplicaciones de potencia. sus características principales relacionadas con la corriente máxima :

- Corriente máxima (ID): o 49 A (amperios) continuos, con disipación adecuada (Tc = 25 °C, es decir, con buen disipador). o 160 A en modo pulsado (IDM, en pulsos muy breves, típicamente <100 μs). - Consideraciones importantes: o Esa corriente máxima solo se logra si el MOSFET está bien refrigerado, montado en un disipador que mantenga baja su temperatura. o El MOSFET comienza a calentarse y a degradar su desempeño si se excede el límite de potencia (RDS(on) × I²). o El valor de RDS(on) típico es de unos 0.022 Ω, lo que genera caída de tensión y potencia disipada. - Ejemplo: Si lo haces conducir 30 A: o P = I² × R = 30² × 0.022 = 19.8 W de calor que habrá que disipar. CONCLUCIONES: El MOSFET es un transistor de conmutación rápida controlado por voltaje, ideal para regular potencia y velocidad en circuitos electrónicos de forma eficiente. BIBLIOGRAFIA: https://www.profetolocka.com.ar/2017/07/12/transistores-de-efecto-de-campo/ #IGFET_o_MOSFET file:///C:/Users/Chicote/Downloads/tema%20mosfet%20o%20efecto%20de%20campo.pdf https://www.areatecnologia.com/electronica/mosfet.html#Estructura_de_un_Mosfet https://es.fmuser.net/content/?7918.html http://www.tallertecno.com/curso_scratch/c_scratch4c.html