Mosfets

N-Kanal oder P-Kanal? So wählst du den richtigen MOSFET

MOSFET s sind aus der modernen Elektronik nicht mehr wegzudenken. Sie schalten effizient, schnell und nahezu verlustfrei – ideal für Mikrocontroller, Motorsteuerungen, Stromversorgungen oder LED-Anwendungen. Doch viele stehen vor der Frage: N-Kanal oder P-Kanal? Worin liegt der Unterschied – und wann nimmt man welchen?

In diesem Beitrag erfährst du verständlich und praxisnah:

  • Wie ein MOSFET funktioniert

  • Was N-Kanal und P-Kanal unterscheidet

  • Wann du welchen Typ einsetzen solltest

  • Worauf du bei der Auswahl achten musst

Was ist ein MOSFET?

Ein MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) ist ein spannungsgesteuerter Schalter.
Anders als Bipolartransistoren (NPN/PNP), die Strom an der Basis brauchen, wird der MOSFET über Spannung am Gate gesteuert – fast stromlos.

Ein MOSFET hat drei Anschlüsse:

  • Gate (G) – Steuereingang

  • Drain (D) – Strom rein

  • Source (S) – Strom raus

Ein Signal am Gate entscheidet, ob zwischen Drain und Source Strom fließt.

Randnotiz: Der Name „MOSFET“ stammt von „Metall-Oxid-Silizium-Feldeffekttransistor“, bezieht sich aber historisch auf ältere Herstellungsverfahren. Moderne MOSFETs verwenden oft andere Materialien (z. B. Polysilizium oder High-κ-Dielektrika), sodass der Begriff „MOS“ heute eher traditionell als technisch präzise ist.

N-Kanal vs. P-Kanal – der Unterschied

MerkmalN-Kanal MOSFETP-Kanal MOSFET
SchaltpositionIn der Regel Low SideIn der Regel High Side
Gate-Spannung (zum Source)Muss positiv seinMuss negativ sein
Widerstand (RDSon)Sehr niedrig (effizient)Höher als N-Kanal
Logiklevel-SteuerungDirekt mit 5 V / 3,3 V möglichNur über Pegelwandler o. Treiber
AnwendungStandard für GND-SchaltungenWenn Versorgung geschaltet wird

Wann verwende ich welchen MOSFET-Typ?

N-Kanal: Der Standard bei Mikrocontroller-Schaltungen

N-Kanal-MOSFETs sind effizienter und universeller einsetzbar. Du findest sie in:

  • LED-Schaltungen (PWM)

  • Relaissteuerungen

  • DC-Motoren

  • DC/DC-Wandlern

Sie sitzen meist auf der Low Side – also zwischen Last und Masse (GND). Vorteil: Du kannst sie direkt mit 3,3 V oder 5 V vom Mikrocontroller ansteuern, wenn du den richtigen Typ wählst (z. B. Logic-Level-MOSFET).

Beispiel:

  • Source an GND

  • Drain an Minuspol der Last

  • Gate über Pull-Down + Controller-Ausgang → Gate HIGH = schaltet


P-Kanal: Wenn du Plus schalten willst

P-Kanal-MOSFETs kommen zum Einsatz, wenn du die positive Versorgungsspannung schalten musst. Das ist oft bei Akkuschaltungen oder Stromversorgungen der Fall, wo Masse durchgängig verbunden bleiben soll.

Sie sitzen meist auf der High Side – also zwischen Versorgung und Last.

Aber: Um sie einzuschalten, muss das Gate niedriger als Source sein – das macht die Ansteuerung komplexer. Du brauchst entweder:

  • eine Gate-Treiberstufe

  • oder Pegelverschiebung (z. B. mit NPN-Transistor)

Worauf du bei MOSFETs achten solltest

Kennwert Bedeutung
RDSon Durchlasswiderstand → Je kleiner, desto effizienter
VGS(th) Schwellspannung → Muss unter deiner Ansteuerspannung liegen
VDS max Max. Spannung zwischen Drain und Source
ID max Max. Strom, den der MOSFET schalten darf
Gate-Ladung (Qg) Beeinflusst Schaltgeschwindigkeit

Tipp: Achte bei Mikrocontroller-Projekten auf den Begriff „Logic Level MOSFET“ – diese Typen schalten sicher schon bei 3,3 V oder 5 V am Gate.

Wichtig: Gate niemals „in der Luft“ lassen!
Da das Gate extrem hochohmig ist, kann es sich elektrostatisch aufladen oder durch Umgebungsstörungen zufällig „umschalten“.
Immer mit einem Pull-Down-Widerstand (z. B. 10 kΩ) auf Masse legen, wenn das Gate nicht aktiv angesteuert wird.
Das verhindert ungewolltes Schalten – besonders wichtig bei Einschaltverhalten und in sicherheitsrelevanten Anwendungen.

Praxisbeispiel: N-Kanal MOSFET als Low-Side-Schalter

Beispielschaltung

Besondere MOSFET Varianten

Auf die aber erstmal nicht näher eingegangen wird…Das ist ein Thema für einen fortgeschritteneren Beitrag…

Power MOSFET (allgemein)

  • Aufbau: Für hohe Spannungen und Ströme optimiert (z. B. vertikale Struktur).

  • Vorteil: Robust, gute Schaltleistung.

  • Anwendung: Motoren, Ladegeräte, Energieumwandlung.

TrenchFET (Trench MOSFET)

  • Aufbau: Vertikale Struktur mit „Gräben“ (trenches), in denen das Gate eingebettet ist.

  • Vorteil: Sehr niedriger Einschaltwiderstand (RDS(on)), ideal für Power-Management.

  • Anwendung: DC-DC-Wandler, Motorsteuerung, Akku-Management.

VMOS / V-MOSFET

  • Aufbau: V-förmige Nutstruktur für Gate-Kanal.

  • Vorteil: Höhere Stromdichte als planare MOSFETs, aber heute selten.

  • Anwendung: Historisch in Audioverstärkern etc., heute eher durch TrenchFET ersetzt.

Superjunction-MOSFET

  • Aufbau: Wechselnde p- und n-Säulen in der Driftzone zur Feldverteilung.

  • Vorteil: Kombination aus niedrigem RDS(on) und hoher Spannungsfestigkeit.

  • Anwendung: Schaltnetzteile, industrielle Netzteile.

LDMOS (Laterally Diffused MOSFET)

  • Aufbau: Laterale Struktur, meist auf HF-optimiertem Substrat.

  • Vorteil: Gut für hohe Frequenzen und mittlere Spannungen.

  • Anwendung: RF-Verstärker, Mobilfunk, Rundfunk.

CoolMOS (Infineon-Marke, Superjunction-Typ)

  • Aufbau: Eigentyp des Superjunction-Prinzips.

  • Vorteil: Sehr geringe Schaltverluste bei hohen Spannungen.

  • Anwendung: Netzteile, LED-Treiber, Server-Power.

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Fazit: N-Kanal oder P-Kanal? Das ist der Unterschied

In 90 % der Mikrocontroller- und DIY-Schaltungen ist ein N-Kanal-MOSFET die bessere Wahl:

  • Effizienter

  • Günstiger

  • Einfacher anzusteuern

Ein P-Kanal-MOSFET ist dann sinnvoll, wenn du auf der High Side schalten willst – aber beachte die komplexere Ansteuerung.

Wer den Unterschied kennt, kann MOSFETs gezielt einsetzen – und hat ein mächtiges Werkzeug für moderne Elektronik in der Hand.