MOSFET 與場效電晶體電路
把 MOSFET 當開關
MOSFET 最常見的用途也最簡單:一個沒有機械活動件的電子開關。把閘極驅到全開,通道就變成一個極小的電阻(數毫歐姆),於是元件幾乎沒有壓降、幾乎不發熱地通過負載電流,像一個閉合的開關。把閘極驅到與源極同電位(關閉),通道就消失,像斷開的開關一樣阻斷電流。一支 3.3 V 或 5 V 的邏輯腳,透過合適的邏輯準位元件,就能切換好幾安培的馬達、燈泡或電熱器電流,而這是微控制器絕不可能直接供應的。
日常的低側接線是:負載從電源接到汲極,源極接地,閘極由你的控制訊號驅動。閘極為高時,MOSFET 把負載底端拉到接地、電流流通;閘極為低時,負載與接地斷開。閘極上的一顆下拉電阻能在控制器未上電或腳位浮接時讓它保持關閉,這樣負載就不會意外導通。
兩件實務上的必做事項。第一,把閘極驅得又硬又滿(遠高於臨界值),讓元件深入三極體區、有低導通電阻,而不是停在半開、過熱之處。第二,閘極是一顆電容,要快速切換就得快速充放電它,這可能向你的驅動電路索取出人意料的峰值電流(在高速或高頻時,這是閘極驅動器的工作)。緩慢的閘極轉態會以切換損耗的形式浪費能量。
一支 Arduino 腳位(5 V、約 20 mA)跑不動 2 A 的馬達,但它能驅動一顆低側接線的邏輯準位 N 通道 MOSFET 的閘極,由它以毫瓦級的損耗去切換整個 2 A。
一個微小的邏輯訊號指揮一股很大的負載電流。
加一顆閘極下拉電阻。少了它,浮接的閘極(控制器關閉或腳位在重置中)可能讓雜散電荷把負載不可預測地開啟。
又稱
另見