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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
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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.
o Descarga Gate → no debe conducir.
- Fallas comunes detectables: o Siempre conduce: corto interno. o Nunca conduce: Gate o canal dañado.
- 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