MOSFETがスイッチとしてBJTより適切なのはいつですか？

私の実験では、MCU出力用のスイッチ（LEDなどのオン/オフ用）としてBJTのみを使用しました。ただし、スイッチにはNチャネルエンハンスメントモードMOSFETの方が適していると繰り返し言われています（例についてはこちらとこちらを参照してください）が、その理由がわかりません。MOSFETがゲートで電流を浪費しないことは知っていますが、BJTのベースは電力を消費しますが、バッテリーで動作していないので、これは問題ではありません。また、MOSFETはゲートと直列の抵抗を必要としませんが、一般的にプルダウン抵抗が必要なので、MCUを再起動したときにゲートがフロートしません（右？）。そのため、部品点数の削減はありません。

安価なBJTができる電流（たとえば、2N2222の場合は〜600-800mA）を切り替えることができる論理レベルのMOSFETの大きな余剰はないようです。存在するもの（たとえば、TN0702）は見つけるのが難しく、かなり高価です。

MOSFETがBJTよりも適切なのはいつですか？MOSFETを使用する必要があると言われ続けるのはなぜですか？

BJTは、MCUからの低電力LEDや同様のデバイスの駆動に、MOSFETよりもはるかに適しています。MOSFETはBJTよりも高速にスイッチングでき、スイッチモード電源でより小さなインダクタを使用できるため、高電力アプリケーションに適しています。これにより効率が向上します。

BJTは、負荷が何かを引いているかどうかに関係なく、スイッチを入れるたびに電流をいくらか無駄にします。バッテリー駆動のデバイスでは、BJTを使用して負荷が非常に変動しやすいものの、多くの場合に負荷が低いものに電力を供給すると、多くのエネルギーが無駄になります。ただし、BJTを使用して、LEDなどの予測可能な電流で何かに電力を供給している場合、この問題はそれほど深刻ではありません。ベース-エミッタ電流をLED電流のわずかな部分に設定するだけです。

$R_{ds(on)}$$V_{ce(sat)}$

$V_{ce(sat)}$$0.4V - 1V$

$R_{ds(on)}$$1.25 \Omega$

VN2222はドレイン-ソース間での放散がはるかに少ないことがわかります。

また、前に説明したように、MOSFETは相互コンダクタンスデバイスです。ゲートの電圧によりデバイスに電流が流れます。ゲートはソースに対して高インピーダンスであるため、デバイスにバイアスをかけるために一定のゲート電流は必要ありません。ゲートを充電するために固有の容量を克服するだけで、ゲートの消費はわずかになります。

BJTは、より安価な場合が多いため、状況によってはより適しています。TO92 BJTを0.8pごとに購入できますが、MOSFETは2pごとに起動します-あまり聞こえないかもしれませんが、これらの多くでコストに敏感な製品を扱っている場合、大きな違いを生むことができます。

マイクロコントローラーはダイに多くの電流を供給しなくて済むため、マイクロコントローラーによって駆動されるLEDには、入力電流（ゲート電流）がほとんどないFETデバイスが最適です。一方、LED電流はほとんどすべて外部FETチャネルを介して駆動されます。はい、典型的なFETデバイスのRonは非常に低く、FETでの低い電圧降下を維持しているため、低電力アプリケーションに有利です。

ただし、MOSFETのゲートでのノイズ耐性に関しては、BJTには当てはまらない可能性があるという欠点があります。MOSFETのゲートに電位（ノイズ）が加わると、チャネルがある程度導通します。Mosfetを使用して低Vt（しきい値）のリレーコイルを駆動することは、それほど高くありません（それでも十分です）。その場合、マイクロコントローラーがFETを駆動している場合、より高いVt（しきい値）のFETを取得することができます。

MOSFETは、高電流要件に対してより堅牢です。例えば、定格15AのMosfetは、短時間で60A（fe IRL530）の電流を流すことができます。15A定格のBJTは20Aパルスのみを通過できます。また、Mosfetsは、ダイが小さい場合でも、熱接合部とケースの抵抗が優れています。