Utilisation d'un JFET comme Interrupteur Marche/Arrêt Faible Puissance

Les transistors à effet de champ sont courants dans les applications de commutation de puissance. Cet article explique comment un transistor à effet de champ à jonction (JFET) peut servir d'interrupteur marche/arrêt efficace dans un circuit de lampe simple.

Le chemin de conduction du JFET s'étend entre ses bornes source et drain. Dans le schéma ci-dessous, la source et le drain du JFET sont connectés aux deux extrémités de la lampe, exactement comme le serait un interrupteur mécanique.

Contrairement à un transistor bipolaire, la source et le drain d'un JFET sont électriquement indistinguables sur le symbole. En pratique, la plupart des JFETs conduisent de manière fiable dans les deux sens, donc les deux bornes peuvent être interchangées sans affecter la performance.

JFET comme Interrupteur Ouvert

Sans tension appliquée entre grille et source, le canal du JFET est entièrement ouvert et la lampe reçoit le courant complet. Pour éteindre la lampe, une tension DC polarisée en inverse est appliquée entre grille et source :

JFET comme Interrupteur Fermé

L'application d'un biais inverse suffisant étend la région d'appauvrissement grille-source, « pinçant » le canal et forçant le JFET en coupure. Cette action éteint la lampe.

La grille tire virtuellement aucun courant car c'est une jonction PN polarisée en inverse. En tant que dispositif commandé en tension, le JFET requiert une puissance d'entrée négligeable, ce qui est un avantage clé sur les transistors bipolaires.

Cependant, une fois le biais inverse retiré, le JFET peut rester éteint. La jonction grille-source a une petite capacitance qui peut retenir la tension de biais inverse comme charge stockée. Pour permettre au transistor de revenir à l'état passant, une résistance de décharge est placée entre grille et source :

La valeur de la résistance n'est pas critique ; même une résistance de haute valeur fournit une décharge RC rapide qui efface la charge stockée rapidement.

Toute source de tension pouvant fournir quelques volts DC suffit pour commander le JFET. La tension requise, connue sous le nom de tension de pincement ou de coupure, varie avec le design de chaque JFET et n'est pas une constante universelle.

Points Clés

• Les JFETs contrôlent le courant source-drain via une tension appliquée entre grille et source.
• Ils sont normalement passants ; un biais inverse grille élargit la région d'appauvrissement, pinçant le canal.
• Une résistance de décharge peut être nécessaire pour décharger la capacitance grille-source et restaurer l'état passant après retrait de la tension de commande.

Fiches d'Exercices Connexes

• Fiche d'exercices Transistors à effet de champ à jonction (JFET)