Solid-State Switching ตอนที่ 2 : MOSFET ปลดล็อกสวิตช์ความเร็วสูง สั่งงานกระแสไฟมหาศาลด้วยไฟเพียงสะกิด

Hightlight

ต่อยอดจาก BJT ที่ต้องใช้กระแสขับขา Base บทความนี้พามารู้จักกับ MOSFET สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ยุคใหม่ที่เปลี่ยนมาใช้ “แรงดัน” ที่ขา Gate ในการสั่งงาน ด้วยความต้านทานอินพุตที่สูงมากเกือบเป็นอนันต์ ทำให้สั่งงานได้รวดเร็ว กินพลังงานฝั่งควบคุมน้อยนิด และสามารถต่อขนานกันเพื่อรองรับกระแสสูงๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

จุดเด่นสำคัญ: e-MOSFET จะอยู่ในสภาวะ Triode Region (ON State) เมื่อแรงดันสูงกว่า threshold $\large V_{GS}$ > $\large V_{TH}$ และอยู่ในสภาวะ Cut-off (OFF State ) เมื่อไม่มีแรงดัน ($\large V_{GS}$ < $\large V_{TH}$) กลายเป็นหัวใจสำคัญในวงจรควบคุมมอเตอร์ร่วมกับสัญญาณ PWM และระบบดิจิทัลยุคใหม่

ในบทความก่อน เราได้เห็นกันแล้วว่า BJT (Bipolar Junction Transistor) สามารถเข้ามารับหน้าที่เป็น “สวิตช์ไร้กลไก” ที่ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหว ทำให้เราสามารถควบคุมการเปิด-ปิดกระแสไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็ว ไม่ว่าจะนำไปสร้างสัญญาณ PWM สำหรับหรี่ไฟ ปรับความเร็วรอบมอเตอร์ หรือควบคุมวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในรูปแบบต่าง ๆ

แต่เมื่อวงจรมีความซับซ้อนมากขึ้น ความต้องการก็ไม่ได้หยุดอยู่แค่การ “เปิด-ปิดให้ได้” เราต้องการสวิตช์ที่ควบคุมได้ง่าย ใช้พลังงานในการขับต่ำ และสามารถทำงานกับกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ นี่จึงเป็นจุดที่ MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) เข้ามามีบทบาท และถูกนำมาใช้งานแทน BJT ในงานอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมาก

MOSFET คืออะไรเรามาทำความรู้จักกันสักเล็กน้อย

MOSFET ย่อมาจาก Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor เป็นทรานซิสเตอร์ในตระกูล FET (Field-Effect Transistor) เช่นเดียวกับ JFET ที่เราเพิ่งเรียนไป แต่มีโครงสร้างและวิธีควบคุมการนำกระแสที่แตกต่างกัน

หัวใจสำคัญของ MOSFET อยู่ที่ขา Gate ซึ่งทำหน้าที่เป็นขาควบคุม แทนที่จะต้องจ่ายกระแสเข้าไปที่ขาควบคุมโดยตรง เราใช้ แรงดันไฟฟ้าที่ Gate เพื่อควบคุมการนำกระแสระหว่างขาเดรน( Drain ) และซอร์ส ( Source )

ลองนึกภาพง่าย ๆ ว่า MOSFET เป็นเหมือน “วาล์วอิเล็กทรอนิกส์” Drain และ Source เปรียบเสมือนทางเดินของกระแสไฟฟ้า ส่วน Gate ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมที่ใช้แรงดันไฟฟ้าในการกำหนดว่าเส้นทางนั้นจะเปิดให้กระแสไหลหรือไม่ และสามารถควบคุมการนำกระแสได้มากน้อยเพียงใด

อีกสิ่งหนึ่งที่ทำให้ MOSFET น่าสนใจก็คือ Gate ถูกแยกออกจากบริเวณที่นำกระแสด้วยชั้นฉนวน จึงมีความต้านทานอินพุตสูงมาก ทำให้กระแสที่ไหลเข้าสู่ Gate ในสภาวะคงที่มีค่าน้อยมาก

และ MOSFET เป็นทรานซิสเตอร์ในตระกูล FET (Field-Effect Transistor) เช่นเดียวกับ JFET (Junction Field-Effect Transistor) โดยทั้งสองชนิดใช้สนามไฟฟ้าในการควบคุมการนำกระแส แต่มีโครงสร้างแตกต่างกัน

สำหรับ MOSFET เอง ยังสามารถแบ่งตามลักษณะการทำงานออกเป็น 2 แบบหลัก คือ Depletion-mode และ Enhancement-mode

โดยในบทความนี้ เราจะมาทำความรู้จักกับความแตกต่างระหว่าง Depletion-mode และ Enhancement-mode เพื่อให้เข้าใจหลักการทำงานของ MOSFET ทั้งสองรูปแบบในเบื้องต้น โดยจะเริ่มจากการทำความรู้จัก Symbol ของ MOSFET ทั้ง 2 แบบ ก่อน แล้วจึงค่อยไปดูหลักการทำงานของแต่ละแบบกัน

MOSFET ประเภท Depletion-mode

MOSFET ประเภท Depletion-mode หรือ D-MOSFET คืออะไร?

ลองนึกภาพว่า D-MOSFET เป็น “สวิตช์ที่เปิดค้างไว้ตั้งแต่แรก” ทันทีที่ยังไม่ได้จ่ายแรงดันให้ขา Gate หรือ ($V_{GS}=0$) กระแสก็สามารถไหลผ่าน Drain ไป Source (สำหรับ N-Channel ส่วน P-Channel กลับกัน) ได้อยู่แล้ว นี่คือจุดเด่นของ D-MOSFET ที่แตกต่างจาก Enhancement Mosfet

MOSFET ประเภท Enhancement-mode

MOSFET ประเภท Enhancement-mode หรือ E-MOSFET คืออะไร?

ถ้า D-MOSFET เปรียบเหมือน “สวิตช์ที่เปิดค้างไว้ตั้งแต่แรก” ส่วน E-MOSFET ก็ตรงกันข้ามเลย คือ “สวิตช์ที่ปิดอยู่ตั้งแต่แรก” (Normally-OFF)

เมื่อยังไม่ได้จ่ายแรงดันให้ขา Gate หรือ ($V_{GS}=0$) ภายในตัว MOSFET ยังไม่มีกระแสไหลจาก Drain ไป Source (สำหรับ N-Channel ส่วน P-Channel กลับกัน)สำหรับให้กระแสไหล ดังนั้น กระแสจึงไม่สามารถไหลผ่านได้

นี่จึงเป็นที่มาของคำว่า Enhancement เพราะเราใช้แรงดันที่ Gate เพื่อ “เสริม/สร้าง” ช่องนำกระแสขึ้นมา

และถ้าเป็น P-Channel E-MOSFET ทิศทางของแรงดันจะตรงกันข้าม โดยใช้แรงดันลบที่ Gate เพื่อเปิดการทำงาน

สรุปการทำงานของ MOSFET ระหว่าง Enhancement vs Depletion ดังนี้

MOSFET Type	$\large \boldsymbol{V_{GS} ​< 0}$	$\large \boldsymbol{V_{GS} = 0}$	$\large \boldsymbol{V_{GS} > 0}$
N-Channel Enhancement	🔴 OFF	🔴 OFF	🟢 ON
N-Channel Depletion	🔴 OFF	🟢 ON	🟢 ON
P-Channel Enhancement	🟢 ON	🔴 OFF	🔴 OFF
P-Channel Depletion	🟢 ON	🟢 ON	🔴 OFF

หมายเหตุ:

• ต้องมีแรงดัน ($\large V_{GS}$) ถึงระดับที่เหมาะสม จึงจะทำให้ MOSFET เริ่มนำกระแส หรือหยุดนำกระแส โดยค่าแรงดันที่ใช้ขึ้นอยู่กับชนิดของ MOSFET และค่า $\large (V_{th}$)

นอกจากประเภท Enhancement แล้ว Depletion MOSFET ยังแบ่งเป็น N-Channel และ P-Channel และ ความแตกต่างระหว่าง N-Channel และ P-Channel ดังตารางข้างล่าง

N-Channel vs P-Channel MOSFET

หัวข้อ	N-Channel	P-Channel
Gate เป็นบวก ($V_{GS}$> 0)	ON	OFF
Gate เป็นลบ ($V_{GS}$< 0)	OFF	ON
ทิศทางกระแส	Drain ไป Source	Source ไป Drain

• เอกสารบางครั้งเรียก ทางเดินระหว่าง Drain และ Source ที่กระแสไหลผ่าน เรียกว่า Channel

MOSFET ในฐานะสวิตช์ (MOSFET as a Switch)

การนำ MOSFET ไปเป็นสวิตช์ ( Switch) นิยมแบบ Enhancement และ N-Channel ดังนั้นในการอธิบายจะอิง E-MOSFET และ N-Channel เป็นหลัก

เมื่อเรานำ MOSFET มาใช้เป็น สวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ หลักการก็ไม่ต่างจากสวิตช์ทั่วไป

เราต้องการเพียงอย่างเดียวคือ สิ่งที่ใช้สั่งก็คือ แรงดันที่ขา Gate ($\large V_{GS}$)

เมื่อแรงดันที่ Gate เปลี่ยน สถานะของ Channel ก็เปลี่ยนตาม ทำให้ MOSFET มี 2 สภาวะหลัก

1. สภาวะเปิด (Triode Region / ON State) — จุด A

เมื่อป้อนแรงดันระหว่าง Gate และ Source ($V_{GS}$) สูงกว่าแรงดันเกณฑ์ ($\large V_{th})$ มากพอ จะเกิด Channel ระหว่าง Drain และ Source ทำให้กระแส $\large I_D$ สามารถไหลผ่าน MOSFET ได้

เมื่อเพิ่มแรงดัน $\large V_{GS}$ ให้เหมาะสม Channel จะนำกระแสได้ดีขึ้น ส่งผลให้ความต้านทานระหว่าง Drain และ Source มีค่าต่ำ เรียกว่า $\large R_{DS_{(ON)}}$ ทำให้กระแสสามารถไหลผ่าน MOSFET ได้มากขึ้นตามที่วงจรและโหลดต้องการ

เมื่อ MOSFET ถูกเปิดอย่างเหมาะสมและทำงานใน Ohmic Region หรือ Triode Region ซึ่งเป็นช่วงที่ MOSFET นำกระแสได้ดีและ $\large R_{DS_{(ON)}}$ มีค่าต่ำ ทำให้กระแส ($\large I_D$) สามารถไหลผ่านได้ดี

ดังนั้น MOSFET จึงมีพฤติกรรมคล้าย สวิตช์ที่ปิดวงจร (Closed Switch) หรือกล่าวง่าย ๆ ว่าอยู่ในสถานะ ON

2. สภาวะปิด (Cut-off Region / OFF State) – จุด B

เมื่อแรงดัน ($\large V_{GS}$) ต่ำกว่า ($\large V_{th}$) MOSFET จะอยู่ในสภาวะ OFF ทำให้ไม่มีกระแสไหลจาก Drain ไปยัง Source และกระแส Drain ($\large (I_D)$) มีค่า ใกล้เคียง 0 มีผลให้มีกระแสที่ไหลจาก Drain ($\large I_D$) เหลือเพียงกระแสรั่วเล็กน้อยเท่านั้น บนกราฟคือจุด B อยู่ในบริเวณ Cut-off Region ซึ่งถือได้ว่า ($\large I_D \approx 0$)

• หมายเหตุ
• $\large V_{th}$​ (Threshold Voltage) คือ แรงดันเกณฑ์ที่ Gate-Source ต้องมีแรงดันถึงที่กำหนด เพื่อให้ MOSFET เริ่มสร้าง Channel และ เริ่มนำกระแส หรือ หยุดนำกระแส
  $\large V_{GS}< V_{th} =OFF$
  $\large V_{GS} > V_{th} =ON$
  
• รับ P-Channel Enhancement MOSFET จะทำงานตรงกันข้าม คือแรงดันที่ขา Gate จะต้องเป็นบวกมากกว่าเมื่อเทียบกับขา Source จึงจะสั่งให้อยู่ในสภาวะ Cut-off หรือ OFF ได้
  
• $\large R_{DS}$​ คือ ความต้านทานระหว่างขา Drain และ Source ของ MOSFET

ตัวอย่างนำ MOSFET มาใช้งาน

สมมติว่าเราต้องการใช้ Arduino ที่มีสัญญาณควบคุม 5V มาสั่ง MOSFET เพื่อควบคุม หลอดไฟ 24V / 25W

เราสามารถคำนวณได้ตามขั้นตอนดังนี้

1. คำนวณกระแสไฟฟ้าที่โหลดต้องการ ($\large I_D$)

ใช้สูตรกำลังไฟฟ้า $\large P = V \times I$ เพื่อหากระแสไฟสูงสุดที่หลอดไฟจะดึงไปใช้:

2. เลือกประเภทและคุณสมบัติของ MOSFET

1. ชนิด MOSFET: เลือก N-Channel Enhancement MOSFET ต่อแบบ Low-Side Switch
2. แรงดัน $\large \boldsymbol{V_{DS(max)}}:$ ต้องทนแรงดันได้อย่างน้อย 24V แต่ถ้าต้องการ Safety กำหนดแรงดันมากกว่าที่ต้องการไปอีก 50% จะได้ $\large 24\text{ V} \times 1.5 = 36\text{ V}$ ได้
3. Logic-Level Drive: $\large V_{GS(th)}$ต้องเลือกเบอร์ที่เป็น MOSFET นำกระแสได้เต็มที่ด้วยแรงดัน Gate เพียง $\large (V_{GS} = 5\text{V})$

เช่นเบอร์ FDP5800 มีคุณสมบัติคร่าวๆ

• $\large V_{DS}$ = 60V
• $\large R_{DS_{on}} max$ = $\large 0.007 \Omega (7\text{ m}\Omega)$ @ 5V
• $\large I_D max$ = 80V

3. คำนวณความร้อนและกำลังสูญเสีย $\large \boldsymbol{P_{loss}}$

(เปิดด้วย Smartphone เลื่อนดูสูตรได้)

4. กำหนดค่าความต้านทาน $\large R_{Gate}$

มี 2 วิธีคือการคำนวณ

1 หา $\large R_{Gate}$ เพื่อไม่ให้กระแสของ Microcontroller หรืออุปกรณ์อื่นๆ ขับ MOSFET มากจนเสียหาย

• $\large V_{\text{drive}}$ : แรงดันไฟสัญญาณควบคุมที่ส่งมาจากขา I/O (เช่น 5V หรือ 3.3V)

• $\large I_{\text{max}}$ : กระแสสูงสุดที่ขา I/O จ่ายได้โดยปลอดภัย (เช่น Arduino แนะนำไม่เกิน 20 mA

• $\large R_G$ : ความต้านทานภายในขา Gate ของ MOSFET (มีค่าประมาณ $1\ \Omega – 5\ \Omega$ ดูจาก Datasheet หรือตัดทิ้งเป็น 0 ได้เพื่อเผื่อความปลอดภัย)

ดังนั้นจากโจทย์ แรงดันไฟ GPIO ขับที่ขา $\large R_{gate}$หรือ $\large R_{IN}$ คือ 5V และ กระแสของ GPIO ที่จ่ายได้คือ 20 mA

ใช้ค่ามาตรฐาน $\large \boldsymbol{220\ \Omega\ \text{ถึง}\ 330\ \Omega}$

2. สูตรคำนวณตามเวลาการสลับสภาวะ (Switching Time)

สำหรับงานที่ต้องการควบคุมเวลาในการเปิด-ปิด (Rise time: $\large t_r$) ให้ได้ตามต้องการ เช่น งานขับสัญญาณ PWM หรือสวิตชิ่งความถี่สูง

• $\large t_r$ : เวลาที่ต้องการให้แรงดัน Gate ไต่ระดับขึ้น (Rise Time)

• $\large C_{\text{iss}}$ : ความจุไฟฟ้าแฝงขา Gate (ดูจาก Datasheet ของ MOSFET)

• $\large V_{\text{th}} :$แรงดันเกณฑ์เริ่มเปิดทำงาน (Threshold Voltage จาก Datasheet)

• $\large V_{\text{drive}}$ : แรงดันไฟสัญญาณควบคุมที่ส่งมาจากขา I/O (เช่น 5V หรือ 3.3V)

สรุป
สำหรับวงจรควบคุมหลอดไฟขนาด 25 W / 24 V ด้วยสัญญาณ GPIO 5 V จาก Arduino
– เลือกใช้ MOSFET เบอร์ FDP5800
– ตัวต้านทานระหว่างขา Gate–Source ($\large R_{GS}$) หรือ $\large R_{IN}$ กำหนดไว้ที่ $\large 220 – 330\ \Omega$

เสริมเรื่อง $\large R_{Pull-down}$ (ตัวต้านทานดึงลงกาวด์) $\large R_{GS}$ :

$\large R_{Pull-down}$ (ตัวต้านทานดึงลงกาวด์): ต่อระหว่างขา Gate กับ Source เพื่อให้มั่นใจว่าสวิตช์จะ “ปิด” สนิททันทีเมื่อ Arduino ยังไม่เริ่มทำงาน มักนิยามค่า $\large \boldsymbol{10\text{ k}\Omega}$

โดย $\large R_{GS}$ (Gate-to-Source Resistor) หรือที่นิยมเรียกว่า Pull-down Resistor (ในกรณีของ N-Channel MOSFET) ทำหน้าที่หลัก 2 ประการ สำคัญ ดังนี้ครับ:

1. ดึงแรงดันขา Gate ลง กราวด์/Source เมื่อไม่มีสัญญาณควบคุม (Prevent Floating Gate)

ขา Gate ของ MOSFET มีค่าความต้านทานอินพุต $\large (Z_{in})$ สูงมากและมีความจุไฟฟ้าแฝง ($\large C_{iss}$) อยู่ภายใน หากไม่มี $\large R_{GS}$ ต่อไว้ แล้วขาควบคุมจาก Arduino หรือ Microcontroller หลุด floating หรือยังไม่ถูกกำหนดสภาวะ (เช่น ช่วงที่เพิ่งเริ่มจ่ายไฟเปิดเครื่อง) ขา Gate จะทำตัวเหมือนเสาอากาศที่ไวต่อสัญญาณรบกวน (Noise) หรือประจุไฟฟ้าสถิตรอบข้าง ซึ่งอาจไปอัดประจุที่ขา Gate จนทำให้ MOSFET “แอบเปิดทำงานเองโดยไม่ได้ตั้งใจ” (Unintended Turn-ON)

การใส่ $\large R_{GS}$ ไว้ จะช่วยดึงแรงดันขา Gate ลง 0V ให้แน่นอนมั่นใจว่าสวิตช์จะอยู่ในสภาวะ OFF เสมอเมื่อยังไม่มีคำสั่ง

2. ช่วยคายประจุออกจากขา Gate เพื่อสั่งปิดสวิตช์ให้เด็ดขาด (Discharge Gate Capacitance)

เนื่องจากขา Gate ของ MOSFET เก็บประจุเหมือนคาปาซิเตอร์เล็กๆ ($\large C_{GS}$) เมื่อเราเลิกจ่ายไฟควบคุม (สั่ง OFF) ประจุที่สะสมอยู่ที่ขา Gate จะยังคงค้างอยู่ หากไม่มีทางออก ประจุนั้นจะค่อยๆ รั่วไหลออกไปเองช้าๆ ทำให้ MOSFET ใช้เวลานานกว่าจะดับสนิท (เกิดความร้อนสูงสะสม)

$\large R_{GS}$ จะทำหน้าที่เป็น “ทางระบายประจุ” ลากประจุจาก Gate ลง Ground ทันที ทำให้ MOSFET สลับจากสภาวะ ON ไปเป็น OFF ได้อย่างรวดเร็วและเด็ดขาด

หมายเหตุ: แต่หลายวงจรก็ตัด $\large R_{GS}$ ออก เพื่อประหยัดต้นทุน หรือ ไม่ได้คำนึงถึงประสิทธิภาพ และความปลอดภัยของ Microcontroller มากนัก

ภาคผนวก

A. ข้อแตกต่างสำคัญระหว่าง BJT และ MOSFET เมื่อนำมาใช้ร่วมกับ Microcontroller คือ BJT ต้องใช้กระแสที่ขา Base เพื่อควบคุมการทำงาน ในขณะที่ MOSFET ใช้แรงดัน ($\large V_{GS})$ ที่ขา Gate เป็นตัวควบคุมการเปิด–ปิด

แล้วอาจเกิดคำถามว่า ถ้า MOSFET ใช้แรงดันในการควบคุม ทำไมตอนคำนวณจึงยังต้องพิจารณากระแสที่ขา Gate?

1. สาเหตุคือ แม้ Gate จะไม่ต้องการกระแส DC อย่างต่อเนื่อง แต่ในช่วงเปิด–ปิด MOSFET จะต้องมี กระแสชั่วขณะเพื่อชาร์จและคายประจุของ Gate ซึ่งเกี่ยวข้องกับความจุของ Gate หรือที่มักระบุใน Datasheet เป็น Gate Charge ($\large Q_G$) ดังนั้น MOSFET จึงไม่ได้ “ใช้กระแส Gate เพื่อควบคุม” เหมือน BJT แต่ต้องใช้กระแสชั่วขณะเพื่อทำให้แรงดัน $\large V_{GS}$ เปลี่ยนแปลงได้เร็วตามที่ต้องการ
   
2. ป้องกันไม่ให้ MOSFET “ร้อนจนไหม้” จาก Switching Loss ช่วงเวลาที่ MOSFET กำลังสลับจาก OFF ไป ON เป็นช่วงที่ต้องระวัง เพราะในขณะที่แรงดัน ($\large V_{GS}$) กำลังค่อย ๆ เพิ่มขึ้น MOSFET จะอยู่ในช่วงเปลี่ยนผ่าน ซึ่งยังมีความต้านทานระหว่าง Drain และ Source ค่อนข้างสูงในช่วงเวลานี้ แรงดัน $\large V_{DS}$ ยังสูง ขณะที่กระแส ($\large I_D$) ก็กำลังไหลผ่าน จึงทำให้เกิดกำลังสูญเสีย $\large P = V_{DS} \times I_D$ กำลังสูญเสียนี้จะเปลี่ยนเป็นความร้อน หาก MOSFET สลับสถานะบ่อยหรือใช้เวลาสลับนาน ความร้อนสะสมก็จะเพิ่มขึ้น และอาจทำให้ MOSFET ร้อนจัดจนเสียหายได้

B. บอดี้ไดโอด (Body Diode) ใน MOSFET

เมื่อเปิดดู Datasheet ของ MOSFET หลายครั้ง เราอาจสังเกตเห็นสัญลักษณ์ Diode ที่ต่ออยู่ระหว่างขา Drain และ Source ของ MOSFET ไดโอดที่เห็นนี้เรียกว่า บอดี้ไดโอด (Body Diode) แล้วมันเกิดขึ้นได้อย่างไร และมีหน้าที่อะไรในวงจร?

บอดี้ไดโอด (Body Diode) คือไดโอดแฝง (Parasitic Diode) ที่เกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติระหว่างขา Source และ Drain อันเนื่องมาจากโครงสร้างทางกายภาพของสารกึ่งตัวนำภายในตัว MOSFET โดยใน Datasheet จะมีพารามิเตอร์หลักๆ ระบุไว้ดังนี้:

$\large I_{rr}$ (Peak Reverse Recovery Current): กระแสย้อนกลับสูงสุดที่พุ่งขึ้นชั่วขณะในระหว่างกระบวนการฟื้นตัวย้อนกลับ

Drain Reverse Current (Continuous) / (Pulse) $\large I_{DR}$ / $\large I_{DRP}$: คือ กระแสไบแอสตรงสูงสุด (Max Forward Current) ที่ยอมให้ไหลผ่าน Body Diode ของ MOSFET ได้อย่างปลอดภัย ทั้งในแบบต่อเนื่อง ($\large I_{DR}$) และแบบพัลส์ ($\large I_{DRP}$)

Forward Voltage [ $\large V_{SD}$ หรือ $\large V_{DSF}$ ] : คือ แรงดันตกคร่อมไบแอสตรง ระหว่างขา Drain และ Source ขณะที่มีกระแสไหลผ่าน Body Diode (โดยทั่วไปจะมีค่าประมาณ 0.7V – 1.2V)

Reverse Recovery Characteristics : เมื่อ Body Diode เปลี่ยนจากสถานะ นำกระแส (ON) ไปเป็น หยุดนำกระแส (OFF) จะเกิดช่วงเวลาที่ไดโอดยังคงมีกระแสไหลย้อนกลับอยู่ ก่อนที่จะหยุดนำกระแสอย่างสมบูรณ์ พฤติกรรมในช่วงนี้เรียกว่า Reverse Recovery โดยมีพารามิเตอร์สำคัญที่ใช้บอกลักษณะการฟื้นตัว ได้แก่:

$\large t_{rr}$ (Reverse Recovery Time): ระยะเวลาทั้งหมดที่ใช้ในการเคลียร์ประจุ จนกว่ากระแสย้อนกลับจะลดลงจนหมดไป

$\large Q_{rr}$(Reverse Recovered Charge): ปริมาณประจุไฟฟ้าที่สะสมค้างอยู่และถูกดึงออกมาในช่วงเวลานั้น

Written by Pawinphat Charoenrat

Reference :
Electronics-tutorials.ws
Wevolver.com
Electricaltechnology.org
Toshiba.semicon-storage.com

---

Bunpajarn | Learn • Share • Grow Together.
พื้นที่สำหรับคนที่รักและสนใจ Electronics & Embedded