MOSFET (Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistor) to trzon układów zasilania na płytach głównych. W laptopach i konsolach odpowiada za włączanie/wyłączanie szyn, zabezpieczenia i konwersję napięć. W praktyce spotkasz głównie tranzystory kanału N oraz P.
Co to jest MOSFET i gdzie go znajdziesz?
Na płycie głównej MOSFET-y pracują m.in. w torze DC-IN (wejście zasilania/akumulator), w przetwornicach buck (np. 3.3V/5V), a także w sekcjach VRM CPU/GPU. Często występują jako pary (high-side/low-side) sterowane przez kontroler PWM.
MOSFET N-channel vs P-channel – różnice i zastosowania
- N-channel: niższa rezystancja RDS(on) przy tej samej wielkości, idealny do high-side/low-side w przetwornicach buck. Wymaga wyższego napięcia bramki względem źródła (często driver bootstrap).
- P-channel: wygodny do prostych przełączników po stronie wysokiego potencjału (np. DC-IN), bo można sterować bez skomplikowanego drivera. Nieco gorsze parametry niż N, ale prostsza aplikacja.
Rola MOSFET-ów w torze DC-IN (19V/20V)
Najczęściej spotykane są dwa MOSFET-y P-channel połączone back-to-back. Taki układ:
- Chroni przed odwrotną polaryzacją – prąd nie popłynie w złą stronę.
- Ogranicza prąd rozruchowy (inrush) – łagodniejsze podanie zasilania na duże pojemności.
- Odłącza zasilanie przy zwarciu (sygnały ACDRV/ACOK z kontrolera).
Jeśli któryś MOSFET w tej parze jest zwarciem lub ma znacznie podwyższone RDS(on), sprzęt może nie startować, pulsować lub nadmiernie się grzać.
Przetwornice 3.3V/5V i VRM CPU/GPU
W konwerterach buck (3.3V/5V) oraz VRM CPU/GPU pracują zwykle MOSFET-y N-channel jako high-side i low-side. Odpowiadają za sprawną konwersję energii i stabilne zasilanie układów logicznych oraz rdzeni.
- High-side (N) – dołącza wejście (np. 19V) do cewki zgodnie z wypełnieniem PWM.
- Low-side (N) – zamyka obwód do masy i poprawia sprawność (synchroniczny buck).
Uszkodzenie jednego z MOSFET-ów w parze zwykle powoduje brak napięcia wyjściowego, wyzwalanie zabezpieczeń lub zwarcie do masy.
Typowe objawy uszkodzeń MOSFET-ów
- Brak reakcji płyty / pobór prądu 0.00–0.02 A albo pulsujący.
- Nadmierne grzanie elementu zaraz po podaniu zasilania.
- Zwarcie linii zasilania (miernik pokazuje bliskie 0 Ω do masy).
- Losowe wyłączanie się, niestabilność pod obciążeniem.
Diagnostyka – co sprawdzić?
- Pomiary w trybie diody między dren–źródło i bramka–źródło (porównaj z bliźniaczym kanałem).
- RDS(on) – czy nie jest podejrzanie wysokie (pomiar porównawczy).
- Sygnały sterujące (ACDRV, GATE, PWM) – czy driver/PU steruje poprawnie.
- Termowizja/IPA – szybkie wykrycie gorącego punktu przy zwarciu.
Jeśli masz objawy z powyższej listy – sprawdź naszą usługę naprawy płyt głównych. Dobierzemy zamienniki MOSFET-ów o odpowiednich parametrach i przywrócimy stabilność zasilania.