Co je MOSFET P kanálu: Práce a její aplikace

MOSFET je třísvorkové, napětím řízené, unipolární zařízení s vysokou vstupní impedancí, které jsou základními součástmi různých elektronických obvodů. Obecně se tato zařízení dělí na dva typy vylepšení Mosfet & vyčerpání Mosfet na základě toho, zda mají kanály ve výchozím stavu nebo ne. Opět platí, že vylepšené MOSFETy jsou klasifikovány na vylepšení p kanálu a MOSFETy n kanálové vylepšení a vyčerpání jsou klasifikovány na MOSFET s vyčerpáním p kanálu a n kanálem vyčerpání MOSFET. Tento článek tedy pojednává o jednom z typů MOSFETů MOSFET P kanál .

Co je MOSFET kanálu P?

Typ MOSFET, ve kterém je kanál složen s většinou nosičů náboje jako díry, je známý jako MOSFET p kanálu. Jakmile je tento MOSFET aktivován, pak se většina nosičů náboje, jako jsou díry, bude pohybovat skrz kanál. Tento MOSFET je na rozdíl od N kanálových MOSFET, protože v N MOSFET jsou většinou nosiče náboje elektrony. The Symboly MOSFET kanálu P v režimu vylepšení a režimu vyčerpání jsou uvedeny níže.

MOSFET P-kanálu zahrnuje oblast P-kanálu, která je uspořádána mezi dvěma terminály, jako je zdroj (S) a odtok (D) a tělo je n-oblast. Podobně jako N kanálový MOSFET, tento typ MOSFET také obsahuje tři terminály jako source, drain a gate. Zde jsou jak zdrojové, tak odtokové svorky silně dopovány materiály typu p a typ substrátu použitý v tomto MOSFETu je typu n.

Pracovní

Většina nosičů náboje v P-kanálových MOSFETech jsou díry, kde tyto nosiče náboje mají nízkou pohyblivost ve srovnání s elektronem používaným v N-kanálových MOSFETech. Hlavní rozdíl mezi MOSFET p kanálem a n kanálem je ten, že v kanálu p je pro aktivaci MOSFETu nutné záporné napětí z Vgs (svorka brány ke zdroji), zatímco v kanálu n potřebuje kladné napětí VGS. Díky tomu je MOSFET typu P-Channel perfektní volbou pro high-side přepínače.

Kdykoli dáme záporné (-) napětí na svorku brány tohoto MOSFETu, pak nosiče náboje dostupné pod vrstvou oxidu, jako jsou elektrony, jsou zatlačeny dolů do substrátu. Takže oblast vyčerpání obsazená otvory je spojena s donorovými atomy. Takže záporné (-) hradlové napětí bude přitahovat díry z oblasti odtoku a zdroje p+ do oblasti kanálu.

Chcete-li se dozvědět více, přejděte na tento odkaz MOSFET jako přepínač

Typy MOSFET kanálu P

K dispozici jsou dva typy MOSFETů s kanálem p Vylepšení kanálu P MOSFET a MOSFET s vyčerpáním P kanálu.

Vylepšení P-kanálu MOSFET

MOSFET pro vylepšení kanálu p je jednoduše navržen s lehce dopovaným n-substrátem. Zde jsou dva silně dopované materiály typu p odděleny délkou kanálu jako „L“. Tenká vrstva oxidu křemičitého je nanesena na substrát, který se normálně nazývá dielektrická vrstva.

V tomto MOSFETu tvoří dva materiály typu P zdroj (S) a odtok (D) a hliník je použit jako pokovení na dielektriku pro vytvoření svorky hradla (G). Zde jsou zdroj MOSFET a tělo jednoduše připojeny k GND.

Když se na svorku hradla (G) přivede záporné napětí, kladná koncentrace nábojů se usadí pod dielektrickou vrstvou v důsledku kapacitního efektu. Elektrony dostupné na substrátu n kvůli odpudivým silám se budou pohybovat.

Když je na svodový terminál aplikováno záporné napětí, pak se záporné napětí v oblasti svodu snižuje, rozdíl napětí mezi hradlem a svodem se zmenšuje, takže šířka vodivého kanálu se zmenšuje směrem k oblasti svodu a proud se dodává ze zdroje do svodu.

Kanál vytvořený uvnitř MOSFET poskytuje odpor vůči toku proudu ze zdroje do odpadu. Zde odpor kanálu závisí hlavně na bočním pohledu na kanál a opět průřez tohoto kanálu závisí na záporném napětí aplikovaném na svorku brány. Tok proudu ze zdroje do svodu lze tedy řídit napětím aplikovaným na svorku hradla, takže MOSFET je známý jako napěťově řízené zařízení. Když koncentrace díry vytvoří kanál a tok proudu skrz kanál se zlepší kvůli zvýšení napětí v záporném hradlu, takže to je známé jako P – Channel Enhancement MOSFET.

Vyčerpání P-kanálu MOSFET

Konstrukce MOSFET s vyčerpáním p kanálu je obrácena k MOSFET s vyčerpáním n kanálu. Kanál v tomto MOSFETu je předem sestavený kvůli dostupným nečistotám typu p v něm. Jakmile je záporné (-) napětí přivedeno na hradlový terminál, pak se menšinové nosiče náboje, jako jsou elektrony v typu n, přitahují ke kanálu typu p. V tomto stavu, jakmile je kolektor obráceně předpětí, zařízení začne vést, ačkoli když se záporné napětí v kolektoru zvýší, vede to k vytvoření ochuzovací vrstvy.

Tato oblast závisí hlavně na koncentraci vrstvy vytvořené v důsledku otvorů. Šířka oblasti vrstvy vyčerpání ovlivní hodnotu vodivosti kanálu. Takže změnami hodnot napětí v regionu je tok proudu řízen. Nakonec brána a odtok zůstanou na záporné polaritě, zatímco zdroj zůstane na hodnotě „0“.

Jak používáte P-Channel Mosfet?

Doplňkový spínací obvod MOSFET pro ovládání motoru je znázorněn níže. Tento spínací obvod používá dva MOSFETy, jako je kanál P a kanál N, k ovládání motoru v obou směrech. V tomto obvodu jsou tyto dva MOSFETy jednoduše připojeny, aby generovaly obousměrný spínač pomocí duálního napájení přes motor zapojený mezi společný kolektor a referenční zem GND.

Jakmile je vstupní napětí NÍZKÉ, P-kanál MOSFET zapojený do obvodu se zapne a MOSFET kanálu N se vypne, protože jeho brána ke zdroji je negativně zaujatá, v důsledku čehož se motor v obvodu otáčí jedním směrem. Zde je motor ovládán pomocí napájecí lišty +VDD.
Podobně, když je vstup VYSOKÝ, pak se N-kanálový MOSFET zapne a P-kanálové zařízení se vypne, protože jeho brána ke zdrojovému uzlu je pozitivně ovlivněna. Nyní se motor otáčí v opačném směru, protože svorkové napětí motoru bylo obráceno, když je napájen přes napájecí lištu -VDD.

Poté se pro dopředný směr motoru použije MOSFET typu P k přepnutí kladného napájení motoru, zatímco pro zpětný směr se k přepnutí záporného napájení motoru použije N-kanálový MOSFET. motor.

• Zde, když jsou oba MOSFETy vypnuté, motor přestane fungovat.
• Když je MOSFET1 zapnutý, MOSFET2 vypnutý, motor běží v dopředném směru.
• Když je MOSFET1 vypnutý, MOSFET2 zapnutý, motor běží v opačném směru.

Jak testujete MOSFET kanálu P?

Testování MOSFET kanálu p lze provést pomocí digitálního multimetru pomocí následujících kroků.

• Nejprve je třeba nastavit multimetr na rozsah diod
• Umístěte MOSFET na jakýkoli dřevěný stůl otočením jeho potištěné strany směrem k vám.
• Použitím sondy digitálního multimetru, zkratujte vývod a hradlo MOSFET, to nejprve umožní vybití vnitřní kapacity zařízení, takže je to velmi nutné pro proces testování MOSFET.
• Nyní umístěte červenou sondu multimetru na zdrojovou svorku a černou sondu na vypouštěcí svorku.
• Na displeji multimetru se zobrazí údaj o přerušení obvodu.
• Poté, aniž byste měnili ČERVENOU barevnou sondu ze zdrojové svorky MOSFET, vyjměte černou sondu z vypouštěcí svorky a umístěte ji na několik sekund na svorku brány MOSFETu a vložte ji zpět na vypouštěcí svorku MOSFETu.
• V tomto okamžiku multimetr zobrazí na displeji multimetru nízkou hodnotu nebo hodnotu spojitosti.
• To je vše, ověříte, že váš MOSFET je v pořádku a bez problémů. Jakýkoli jiný typ čtení bude specifikovat vadný MOSFET.

Režimy selhání MOSFET kanálu P

K selhání MOSFETu dochází často ze zdánlivě nevysvětlitelných důvodů, a to i v případě dobrého designu, nejlepších komponentů a nového motoru. Obecně jsou MOSFETy velmi robustní – mohou však velmi rychle selhat kvůli překročení jmenovitých hodnot. Zde vysvětlíme některé z hlavních poruchových režimů MOSFET a jak se jim vyhnout.

Je velmi obtížné zjistit selhání, ke kterým došlo v rámci MOSFET, protože si nejsme vědomi toho, co přesně se stalo, že způsobilo selhání. Zde jsou uvedeny některé režimy selhání, ke kterým došlo v MOSFET, jako je následující.

• Kdykoli je MOSFET dodáván s vysokým proudem, pak se zahřeje. Špatný odvod tepla může také poškodit MOSFET z extrémních teplot.
• Vadná baterie.
• Lavinové selhání.
• Porucha dV/dt.
• Zablokovaný nebo zaseknutý motor.
• Rychlé zrychlení nebo zpomalení.
• Nadměrný ztrátový výkon.
• Nadměrný proud
• Zatížení se zkratem
• Cizí předměty.

Charakteristika

The Charakteristika MOSFET kanálu P s jsou diskutovány níže.

• Tyto MOSFETy jsou napěťově řízená zařízení.
• Tato zařízení mají vysoké hodnoty vstupní impedance.
• V P-kanálu je vodivost kanálu způsobena zápornou polaritou na hradlovém terminálu.
  Ve srovnání s n kanálem jsou charakteristiky Mosfetu p kanálu podobné, ale jediným rozdílem jsou polarity, protože hodnoty substrátů zde nejsou stejné.

Výhody

The výhody MOSFET kanálu P zahrnout následující.

• Tento design MOSFET je velmi jednoduchý, takže je použitelný tam, kde je omezený prostor, jako jsou nízkonapěťové pohony a neizolované aplikace POL.
• Jedná se o zjednodušenou metodu řízení brány v místě vysokého bočního spínače a často snižuje celkové náklady
• Účinnost poskytovaná MOSFETy je vyšší při provozu při nízkém napětí.
• Ve srovnání s JFETy mají MOSFETy vysokou vstupní impedanci.
• Mají vysoký odvodňovací odpor kvůli menšímu odporu kanálu.
• Tyto jsou velmi jednoduché na výrobu.
• Podporuje vysokorychlostní provoz ve srovnání s JFET.

The nevýhody MOSFET kanálu P zahrnout následující.

• Tenká oxidová vrstva MOSFETu jej učiní náchylným k poškození při indukci elektrostatickými náboji.
• Při použití vysokého napětí nejsou stabilní.

Toto je tedy přehled p kanálu MOSFET – funkční , typy a jejich aplikace. Zde je otázka pro vás, co je n kanál MOSFET?