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Un MOS reale: STB100NF04

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In questa pagina viene descritto un MOS reale. Il comportamento estremamente semplificato è stato descritto nella pagina Il MOS in ON/OFF. In questa pagina vengono approfonditi alcuni aspetti in riferimento ad un componente reale.

Innanzitutto occorre leggere i fogli tecnici del MOS. Useremo come esempio un STB100NF04, definito dal produttore come Power MOSFET N-channel 40 V, 0.0043 Ω typ, 120 A.

MOS: Absolute maximum ratings

La prima tabella mostra i valori massimi assoluti, superati i quali il costruttore non garantisce più la sopravvivenza del componente. Sono evidenziati quelli che possono essere considerati i parametri fondamentali.

In genere è bene rimanere lontani da tutti i limiti presentati.

ON / OFF

Questa tabella mostra alcuni valori "consigliati", in condizioni statiche, cioè senza cambiamenti rapidi nel tempo

MOS: dynamic

Questa tabella descrive le caratteristiche del MOS legate alla sua velocità.

Osservazioni

MOS: caratteristica

Questo grafico mostra cosa succede alla corrente di Drain (ID) e alla tensione tra Drain e Source (VDS) al variare della tensione tra Gate e Source (VGS).

Sono evidenziate due aree:

MOS: Safe operating area 

L'ultimo grafico mostra l'area in cui il funzionamento del MOS risulta "sicuro": è corretto il funzionamento solo se il punto individuato da ID e VDS cade all'interno dell'area colorata. Tale area è spesso indicata come SOA.

Se ricordiamo che il prodotto di tensione e corrente è la potenza dissipata, possiamo comprendere perché il produttore indica tra i massimi assoluti anche un valore di potenza massima.

Osservazioni

MOS: Thermal resistance

L'ultima tabella mostra la resistenza termica: per ogni watt dissipato dal MOS, la temperatura sale del valore indicato. La grandezza evidenziata è relativa all'assenza di dissipatore. Per una spiegazione ed un approfondimento: Calcolare la temperatura di giunzione.

Si noti che tale valore è principalmente dovuto al contenitore (TO-220 nell'esempio) e non al MOS in quanto tale.

Quesiti

Applichiamo i numeri di questo MOS al circuito di esempio, sia con lampadina accesa che lampadina spenta:

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