Margen del accionamiento de puerta del MOSFET

Fórmula

Descripción

La tensión del accionamiento de puerta debe superar la tensión umbral con un margen suficiente para activar plenamente el MOSFET y alcanzar su Rds(on) nominal. Un MOSFET especificado con Rds(on) = 10 mΩ a Vgs = 10 V puede tener Rds(on) = 20 mΩ a Vgs = 4,5 V y puede no encenderse en absoluto si Vgs apenas supera Vth. El margen entre Vgs y Vth determina cuán profundamente se activa el MOSFET y afecta directamente a las pérdidas de conducción. Los MOSFET de nivel lógico (Vth = 1-2 V) pueden accionarse directamente desde lógica de 3,3 V o 5 V, mientras que los MOSFET estándar (Vth = 2-4 V) requieren un controlador de puerta con salida de 8-12 V.

Variables

• V_margin — Margen del accionamiento de puerta por encima del umbral (V)
• V_gs — Tensión puerta-fuente aplicada (V)
• V_th — Tensión umbral de puerta (V)

Notas prácticas

Vth varía con la temperatura (típicamente −3 a −7 mV/°C), por lo que el margen disminuye a medida que el MOSFET se calienta. Compruebe siempre la Rds(on) a la Vgs real que pueda proporcionar, no solo el valor destacado de la hoja de datos. Para MOSFET de canal N del lado alto, se necesita un circuito de arranque (bootstrap) o bomba de carga para generar una Vgs por encima de la tensión de fuente. Los FET de GaN tienen una Vth más baja (1-2 V) y requieren un control más preciso de la tensión del accionamiento de puerta.