La resistenza Rds(on) è uno dei parametri fondamentali che i progettisti devono osservare nell’utilizzo dei MOSFET. In pratica essa è la resistenza tra drain e source di un MOSFET, quando viene applicata una specifica tensione tra gate e source (VGS) per porre il dispositivo in stato di ON, ossia di conduzione. Indica la facilità con cui la corrente fluisce attraverso il MOSFET quando esso è acceso. Essa influisce su molti fattori di funzionamento, quali la dissipazione del componente, la massima corrente in transito, l’efficienza del sistema e le perdite di conduzione. Se il MOSFET è spento, la tensione drain-source è elevata e non c’è passaggio di corrente. Quando, invece, esso è in stato attivo, grazie a una tensione adatta tra il terminale gate e il source, la tensione drain-source scende a qualche centinaio di millivolt. Il parametro Rdf(on) dei MOSFET SiC è molto sensibile alla temperatura, quindi è necessario prestare attenzione durante la progettazione dei circuiti.
A seconda della temperatura di giunzione dei Mosfet SiC, infatti, la resistenza del canale cambia. Un valore di Rds(on) basso è conveniente per diversi motivi. Più essa è bassa e più si riducono il rumore termico e le perdite di potenza sotto forma di calore, aumentando l’efficienza del circuito. Inoltre la minore dissipazione di potenza implica una minore generazione di calore, migliorando l’affidabilità del componente e semplificando il raffreddamento.
Un MOSFET con una Rds(on) bassa può sopportare una corrente più elevata senza surriscaldarsi ed è più adatto per applicazioni ad alta frequenza a causa della minore capacità parassita e della minore resistenza interna. Molti modelli di MOSFET al silicio sono caratterizzati da valori Rds(on) molto bassi ma con i MOSFET al SiC la situazione è ancora migliore, infatti esistono modelli di componenti con Rds(on) molto basse, nell’ordine di pochi millesimi di ohm. La Rds(on) è un parametro fondamentale da considerare, ma deve essere valutata in combinazione con altre caratteristiche per determinare la soluzione ottimale.
La tecnologia permette di disporre di componenti estremamente sofisticati e in futuro tale efficienza sarà ancora più alta, a vantaggio di minori spese di esercizio e di un ambiente più pulito. La vera rivoluzione si avrà quando i futuri MOSFET saranno caratterizzati da valori di Rds(on) ancora più bassi, prossimi a 0 ohm e da capacità parassite quasi nulle. E ci siamo quasi…
Giovanni Di Maria
