Come controllare i flussi di corrente con i mosfet di potenza

20 Ago 2022 07:00

I mosfet di potenza sono dei transistor ottimi per controllare i flussi di corrente e basano il loro funzionamento su una speciale conformazione realizzata con un campo di ossido di metallo. In commercio vi sono numerosi dispositivi a transistor, i quali possono essere facilmente controllati da un condensatore. I mosfet di potenza vengono definiti in grado di creare un “effetto campo” e questo offre loro la possibilità di essere controllati dalla tensione. Di conseguenza i transistor mosfet consentono di controllare un flusso di corrente in modo semplice e diretto.

Quando la corrente passa dalla sorgente per confluire poi nei terminali di drenaggio, all’interno di un transistor, si innesca un meccanismo molto simile a quello degli interruttori. Per questo motivo i mosfet di potenza possono essere utilizzati anche per la commutazione della corrente elettrica o per l’amplificazione dei segnali elettronici. Al fine di ottenere delle prestazioni all’altezza delle aspettative è importante che un utilizzatore selezioni sempre un mosfet di potenza commisurato e adatto al circuito all’interno del quale dovrà essere installato.

Caratteristiche tecniche e funzionamento

I mosfet di potenza vengono di solito definiti circuiti integrati e possono essere utilizzati in due diverse modalità: quella di impoverimento – svuotamento della corrente – e quella potenziata – ovvero di miglioramento -. Quando un mosfet viene utilizzato in fase di svuotamento assume lo stesso meccanismo di un interruttore chiuso e se non viene applicata una tensione negativa il flusso di corrente si arresta.

Le caratteristiche tecniche principali di un mosfet sono:

• mA di corrente massima continuativa.
• V di tensione massima drain source.
• Resistenza massima.
• Tipo di montaggio.
• Numero di pin.
• Tensione di soglia minima e massima.
• Dimensioni.
• Temperatura minima e massima.

I modelli più utilizzati sono quelli che funzionano in modalità potenziata e a loro volta possono suddividersi in varianti a canale negativo o positivo. I pin ospitati da un mosfet permettono di gestire delle fasi molto importanti, come il Source, il Gate e il drenaggio. Il funzionamento dello strumento prevede che quando viene applicata una tensione che percorre i terminali Gate e Source la corrente passi in maniera naturale. Ovviamente all’aumentare della tensione applicata diminuisce però la resistenza, mentre questo valore cresce se la tensione diminuisce.

Scelta del modello

I mosfet di potenza sono quelli consigliati in tutti i casi in cui è necessario gestire dei flussi di corrente elevati. I modelli cosiddetti a canale N (N channel mosfet) sono quelli che contengono degli elettroni aggiuntivi e rappresentano la tipologia di mosfet più utilizzata. Quest’ultimi funzionano in modo ottimale quando al terminale del Gate viene applicata una carica positiva. I modelli che invece utilizzano un canale P (P channel mosfet) sono caratterizzati dalla presenza di un substrato che contiene elettroni e al tempo stesso anche della lacune elettroniche.

I mosfet a canale P sono sempre collegati ad una tensione positiva ed entrano in funzione quando la tensione che raggiunge il terminale del Gate è inferiore alla tensione di origine. In entrambi i casi è quindi possibile controllare i flussi di corrente con i mosfet di potenza ma occorre sempre selezionare dei modelli ben dimensionati, ovvero adatti al circuito in cui dovranno essere collocati.

E’ molto importante ricordare che in commercio esistono molti mosfet di potenza tra loro differenti ma occorre sempre selezionare dei prodotti certificati, realizzati cioè nel rispetto di tutti i migliori standard qualitativi, prestazionali e di sicurezza. Nella scelta di un mosfet può risultare molto utile anche la consultazione della scheda prodotto e di alcune immagini poste a scopo illustrativo.