Unipolární tranzistor - ochrana

Aby byly tranzistory MOSFET co nejcitlivější, mají velmi tenkou izolační vrstvičku. Ta může být snadno elektricky proražena. Proto je při práci s tranzistory MOSFET třeba zachovávat zásady práce se součástkami citlivými na statickou elektřinu. 

Izolační vrstvička snese jen velmi malé napětí, např. jen 20-30 V. To znamená, že tato vrstvička může snadno být proražena napětím, které vzniká třením oděvu z umělé hmoty o vzduch, nebo o nábytek z umělé hmoty (vodivost dřeva je obvykle dostatečná, aby se statický náboj nemohl vytvořit, ale pozor na dřevěné židle s umělohmotným potahem), které může snadno dosáhnout několika kilovoltů. Jistě jste již zažili jiskru ¤, která přeskočila mezi vaším prstem a uzemněným předmětem potom, co jste si např. svlékli svetr z umělé hmoty. Tato jiskra je i několik mm dlouhá a v suchém vzduchu se napětí může zhruba měřit délkou jiskry: 1mm~ 1kV. 

Takové napětí nemůže vydržet žádný tranzistor MOSFET, a proto nezbývá než jej před takovými událostmi chránit. Správné pracoviště s elektronickými součástkami, které jsou citlivé na statickou elektřinu, má obsahovat uzemněnou pracovní plochu, např. stůl pokrytý uzemněným plechem, a pracovník má mít na zápěstí uzemněný náramek. Je třeba dávat i pozor na přítomnost vysílačů, neboť napětí naindukované ¤ na nožičkách součástky vlivem pole od vysílače může též součástku zničit; tranzistory FET se proto dodávají se zkratovanými vývody a zkratovací perko se může odstranit až po zaletování součástky do obvodu. 

Například při výměně desky v počítači, která je plná integrovaných obvodů s tranzistory MOSFET, je třeba trocha opatrnosti. . Všechny integrované obvody obsahující tranzistory MOSFET jsou na svých vstupech chráněny proti přepětí, ale to neznamená, že nejdou zničit jiskrou. Vždy před tím, než se dotknete vlastní desky, je potřeba dotknout se uzemněného kovového předmětu, např. ústředního topení, kohoutku od vodovodu apod., a pak se vyvarovat akcí, které by mohly vést k vašemu opětovnému nabití (např. vstaní ze židle). 

Vyjmutou desku z počítače je nejlépe hned vložit do původního plastikového obalu, který je zhotoven z vodivé umělé hmoty, nebo alespoň zabalit do papíru, který zdaleka není tak nevodivý, jak by se mohlo zdát; v žádném případě však ne do obyčejného PVC sáčku, to je vysoce nevodivá hmota velmi náchylná k lokálnímu nabití. Počítač musí být před tím samozřejmě vypnut a ponechán určitou dobu vypnutý, aby se vybily náboje na eventuálních kondenzátorech ¤.

Ochrana řídicí elektrody proti statickému náboji se obvykle provádí pomocí Zenerových diod ¤ zapojených mezi G a S, nebo pomocí obyčejných diod ¤ zapojených proti zápornému a kladnému pólu napájení. Je možná i ochrana doutnavkou ¤, která však musí mít zápalné napětí nižší, než je maximální povolená hodnota UGS; tato ochrana je však rozměrná, vhodná jen pro vyšší napětí UGS a navíc nepříliš spolehlivá, neboť zápalné napětí doutnavky může s časem růst. Možné obvody ochrany hradla tranzistoru MOSFET jsou na obr. 1, 2.

obr. 1: Ochrana tranzistoru MOSFET doutnavkou obr. 2: Ochrana tranzistoru MOSFET dvojicí Zenerových diod

Na Zenerově diodě ¤ v závěrném směru může být maximálně Zenerovo napětí - na vstupu MOSFET se nemůže objevit větší napětí.


Verze pro tisk