Fuga de MOSFET de fuente de drenaje baja

No hay garantía con su dispositivo ... es 300nA a 25C y 3.3uA a alta temperatura típico . De hecho, si la distribución de la fuga es gaussiana (un "si" bastante grande), se esperaría que 1uA sería una estimación razonable del máximo (\ $ 3 \ sigma \ $).

Si desea una fuga típica baja, debe elegir un dispositivo que no sea más grande (en términos de clasificación de corriente de drenaje) del que necesita, y uno con un \ $ V_ {TH} \ relativamente alto. $ en lugar de un gran MOSFET clasificado para unidad de 1.8V. Algunos MOSFET de pequeña señal son típicamente 1pA a 25 ° C, lo que es 300,000 veces mejor que el SM74611.

La mayoría de las personas no se preocupan tanto por las fugas, por lo que las cifras máximas tienden a ser conservadoras. No conozco ninguna alternativa a mirar las hojas de datos para ver qué se garantiza o se especifica como típico. Siempre puede medirlo usted mismo, pero el siguiente lote podría (en teoría de todos modos) ser muy diferente. El mismo número de pieza de un fabricante diferente probablemente será diferente.

Recientemente he caracterizado varios dispositivos Mosfet de señal e incluso de potencia (por ejemplo, FDP6030BL en el caso TO220), a temperatura ambiente, utilizando un Agilent B1500. Para mi gran sorpresa, la corriente de drenaje del estado OFF (Vgs = 0) en la mayoría de los casos (¡incluso en dispositivos de potencia!) Estaba entre 0.1 pA y 10 pA (a aproximadamente Vds = 20V), a pesar de que fue de 1uA en todos hojas de datos. Los peores tuvieron 100pA. Sin embargo, esto no significa que todos los dispositivos mostrarán tan buenas actuaciones fuera del estado.

Las fugas de estado de apagado bajo no son un requisito típico del circuito para los MOSFET de potencia. Particularmente con un drenaje bajo o incluso cero a la fuente de voltaje VDS. La mayoría de las hojas de datos especifican la fuga con un VDS cerca de la falla VDS del transistor, ya que este tipo de fuga es mucho más importante para la conmutación de alimentación, como la conversión de CC / CC. Tenga en cuenta que 1A de corriente contra 1uA de corriente es de 6 décadas o 120 dB; eso es un cambio dramático en el flujo de corriente; pedir más parece excesivo.

Es frustrante que no parezca que los MOSFET están diseñados para la conmutación analógica de baja fuga. Usted podría considerar un interruptor analógico. El dispositivo de fuga más bajo que pude encontrar es el MAX326 / MAX327. Estos tienen resistencias de aproximadamente 2k, por lo que no son aceptables para otra cosa que no sea una conmutación de baja corriente.

Los MOSFETS con especificaciones de baja fuga existen pero son parte de un relé de estado sólido. Esto significa que vienen con la ventaja de los dispositivos back to back para el bloqueo de voltaje bidireccional y el aislamiento óptico de la "puerta" de los nodos conmutados. Hay muchas desventajas, como una velocidad de conmutación lenta, un mayor costo, menos opciones y, por lo general, más capacidad en los nodos conmutados para el mismo Ron como un MOSFET discreto.

Puede disminuir el drenaje a la fuente de fugas al disminuir el voltaje de la puerta. La mayoría de los MOSFETS de potencia están calificados para llevar la puerta de +/- 10 a +/- 20 V a la fuente. Conducir el negativo de la puerta en un dispositivo de n canales disminuirá las fugas. Un voltaje de compuerta más negativo agota aún más el canal de electrones. Los electrones creados térmicamente que son responsables de las fugas son expulsados del canal por el campo eléctrico de la compuerta y hacia el cuerpo (que está conectado a la fuente en un FET discreto). Hay mucha investigación y datos que muestran este efecto de conducción por debajo del umbral. Casi todo está dirigido al procesamiento de IC de línea fina, donde las fugas por debajo del umbral de millones de transistores pueden agregar una gran corriente estática.

Algo sobre lo que puede no tener control es la temperatura del FET, pero una temperatura más baja significa una menor fuga.

No olvide que puede haber una unión p-n entre la compuerta y la fuente (para proteger la compuerta), por lo que la activación negativa de la compuerta puede aumentar la fuga a la fuente.

El BSC067N06LS3G tiene una fuga típica de 0.1uA. Es 50A y 60V nominal también. El BSC093N04LSG es el mismo. Tal vez necesite mirar Infineon MOSFETs. Estos son todos los valores típicos. Los valores máximos son 1uA. Su dispositivo suele ser 0.3uA también.

Por cierto, no hay truco para reducir la corriente de fuga, solo tienes que encontrar el dispositivo correcto.

Antigua pregunta, pero me topé con esta discusión al encontrar el mismo problema que el OP. Así que para la posteridad, contribuiré con lo que he encontrado.

Parece que ON Semiconductor proporciona una curva Ids vs Vds para Vgs = 0v (fuga de estado OFF) para su familia de FET de señal pequeña (a diferencia de otros proveedores). Consulte la figura 6 de NTJD4001N para ver un ejemplo. Esta curva indica que la corriente de fuga es de alrededor de 20nA , y eso es para una temperatura de unión de 125C. Para temperaturas más bajas, sería más pequeño.

Ahora, la misma hoja de datos también indica que la corriente de drenaje de fuga (Idss) de max es 1uA, que también he visto en las hojas de datos nFET de fairchild. Entonces, tenga en cuenta que la curva de la figura 6 es probablemente una curva de comportamiento típica. Pero en mi mente, solo obtendrías 1uA de fugas en los peores escenarios (alta temperatura, grandes Vds, etc.).