Какво е P Channel MOSFET: Работа и неговите приложения

MOSFET е тритерминално, контролирано напрежение, високо входно съпротивление и еднополярно устройство, което е съществен компонент в различни електронни схеми. Обикновено тези устройства се класифицират в два типа подобрения MOSFET & изчерпване на Mosfet въз основа на това дали имат канали в състоянието им по подразбиране или не съответно. Отново подобрените MOSFET се класифицират като p канални усъвършенстващи и n канални подобрени и изчерпващи MOSFET се класифицират като p канални изчерпани и n канални MOSFETs. Така че тази статия обсъжда един от видовете MOSFET като P канал MOSFET .

Какво е P Channel MOSFET?

Тип MOSFET, в който каналът е съставен от по-голямата част от носители на заряд като дупки, е известен като p-канален MOSFET. След като този MOSFET се активира, тогава по-голямата част от носителите на заряд като дупки ще се движат през канала. Този MOSFET е в контраст с N каналния MOSFET, тъй като в N MOSFET по-голямата част от носителите на заряд са електрони. The P Channel MOSFET символи в режим на подобрение и режим на изчерпване са показани по-долу.

MOSFET с P-канал включва област на P-канал, която е разположена между двата терминала като източник (S) и изтичане (D), а тялото е n-област. Подобно на N каналния MOSFET, този тип MOSFET също включва три терминала като източник, изтичане и порта. Тук както изходният, така и изходният изводи са легирани силно с материали от тип p, а типът субстрат, използван в този MOSFET, е n-тип.

Работещ

По-голямата част от носителите на заряд в P-каналните MOSFET са дупки, където тези носители на заряд имат ниска подвижност в сравнение с електрона, използван в N-каналните MOSFET. Основната разлика между p канала и n канала MOSFET е, че в p канала е необходимо отрицателно напрежение от Vgs (изходен терминал към източник), за да се активира MOSFET, докато в n канала се нуждае от положително VGS напрежение. Така че това прави MOSFET тип P-канал перфектна опция за превключватели от висока страна.

Всеки път, когато дадем отрицателно (-) напрежение на клемата на портата на този MOSFET, тогава наличните носители на заряд под оксидния слой като електрони се изтласкват надолу в субстрата. Така че изчерпаната област, заета от дупките, е свързана с донорните атоми. И така, отрицателното (-) напрежение на гейта ще привлече дупки от дренажния регион и p+ източника в района на канала.

Моля, вижте тази връзка, за да научите повече за MOSFET като превключвател

Видове P канал MOSFET

Налични са два типа MOSFET с p канал. MOSFET за подобряване на P канал и MOSFET за изчерпване на P канал.

MOSFET за подобряване на P-канал

MOSFET за подобряване на p канала е просто проектиран с леко легирана n-субстрат. Тук два p-тип материала със силно легирани са разделени през дължината на канала като „L“. Тънкият слой силициев диоксид се отлага върху субстрата, който обикновено се нарича диелектричен слой.

В този MOSFET двата P-типа материала образуват източника (S) и изтичането (D), а алуминият се използва като покритие върху диелектрика, за да образува извода на портата (G). Тук източникът на MOSFET и тялото са просто свързани към GND.

Когато се приложи отрицателно напрежение към клемата на портата (G), тогава концентрацията на +ve на зарядите ще се установи под диелектричния слой поради ефекта на капацитета. Електроните, налични в n субстрата поради силите на отблъскване, ще се преместят.

Когато към дренажната клема се приложи отрицателно напрежение, тогава отрицателното напрежение в областта на дренажа намалява, разликата в напрежението между гейт и дренаж намалява, като по този начин ширината на проводящия канал намалява към дренажната област и токовите доставки от източника към дренажа.

Каналът, образуван в рамките на MOSFET, осигурява съпротивление на потока на ток от източника към източването. Тук съпротивлението на канала зависи главно от страничния изглед на канала и отново напречното сечение на този канал зависи от отрицателното напрежение, приложено към клемата на портата. По този начин токовият поток от източника към дренажа може да се контролира чрез напрежението, приложено към клемата на портата, така че MOSFET е известен като устройство с контролирано напрежение. Когато концентрацията на дупки формира канала и потокът от ток през канала се подобрява поради увеличение в рамките на отрицателното напрежение на затвора, така че това е известно като P – Channel Enhancement MOSFET.

MOSFET с изчерпване на P-канала

Конструкцията на MOSFET с изчерпване на p канала е обърната на MOSFET с изчерпване на n канала. Каналът в този MOSFET е предварително изграден поради наличните примеси от p-тип в него. След като отрицателното (-) напрежение се приложи към терминала на портата, тогава малцинствените носители на заряд като електрони в n-тип се привличат към p-тип канал. При това състояние, след като дренажът е обратно предубеден, тогава устройството започва да провежда, въпреки че когато отрицателното напрежение в дренажа се засили, това води до образуване на слой на изчерпване.

Този регион зависи главно от концентрацията на слоя, образувана поради дупките. Ширината на региона на изчерпващия слой ще повлияе на стойността на проводимостта на канала. Така че, чрез вариации на стойностите на напрежението в региона, потокът от ток се контролира. Най-накрая портата и изтичането ще останат на отрицателна полярност, докато източникът ще остане на стойност „0“.

Как използвате P-Channel Mosfet?

Допълнителната превключваща верига на MOSFET за управление на двигателя е показана по-долу. Тази схема на превключвател използва два MOSFET транзистори като P канала и N канала за управление на двигателя в двете посоки. В тази схема тези два MOSFET транзистори са просто свързани, за да генерират двупосочен превключвател, използвайки двойно захранване през двигателя, свързан между общия дрейн и референтен GND.

След като входното напрежение е НИСКО, тогава P-каналният MOSFET, свързан във веригата, ще бъде включен и N-каналният MOSFET ще бъде изключен, тъй като връзката между портата и източника е отрицателно предубедена, в резултат на което двигателят във веригата се завърта в една посока. Тук моторът се управлява с помощта на захранващата шина +VDD.
По подобен начин, когато входът е ВИСОКО, тогава N-каналният MOSFET се включва и P-каналното устройство се ИЗКЛЮЧВА, тъй като връзката между портата и източника е положително предубедена. Сега моторът се върти в обратна посока, тъй като клемното напрежение на двигателя е обърнато, когато се захранва през -VDD захранващата релса.

След това, за посоката на движение на двигателя, P-канален тип MOSFET се използва за превключване на +ve захранването към двигателя, докато за обратната посока, N-канален MOSFET се използва за превключване на -ve захранването към мотор.

• Тук, когато и двата MOSFET-а са изключени, моторът ще спре да работи.
• Когато MOSFET1 е включен, MOSFET2 е изключен, тогава моторът работи в посока напред.
• Когато MOSFET1 е ИЗКЛЮЧЕН, MOSFET2 е ВКЛЮЧЕН, тогава моторът работи в обратна посока.

Как да тествате P канал MOSFET?

Тестването на p канал MOSFET може да се извърши с помощта на цифров мултицет, като се използват следните стъпки.

• Първо, трябва да настроите мултиметъра на диапазона на диода
• Поставете MOSFET на всяка дървена маса, като обърнете отпечатаната му страна към вас.
• Като използвате сондата на цифров мултицет, окъсете клемите за източване и гейт на MOSFET, това първо ще позволи на вътрешния капацитет на устройството да се разреди, така че е много необходимо за процеса на тестване на MOSFET.
• Сега поставете червената цветна сонда на мултицета върху изходния терминал и черната сонда върху източващия терминал.
• Ще получите показание за отворена верига на дисплея на мултиметъра.
• След това, без да променяте ЧЕРВЕНАТА цветна сонда от изходния терминал на MOSFET, извадете черната цветна сонда от източващия извод и я поставете върху изходния извод на MOSFET за няколко секунди и я поставете обратно на източващия извод на MOSFET.
• По това време мултицетът ще покаже ниска стойност или стойност на непрекъснатост на дисплея на мултиметъра.
• Това е всичко, това ще потвърди, че вашият MOSFET е наред и без никакви проблеми. Всеки друг тип отчитане ще посочи дефектен MOSFET.

Режими на повреда на MOSFET на P канал

Повредата на MOSFET се случва често по привидно необясними причини дори при добър дизайн, най-добрите компоненти и нов двигател. Като цяло MOSFET са много здрави – обаче, те могат да се повредят много бързо поради превишени рейтинги. Тук ще обясним някои от основните режими на отказ на MOSFET и как да ги избегнем.

Много е трудно да открием повредите, възникнали в рамките на MOSFET, защото не сме наясно какво точно се е случило, за да причини повреда. Тук сме изброили някои режими на повреда, възникнали в MOSFET, както следва.

• Всеки път, когато през целия MOSFET се подаде висок ток, той ще се нагрее. Лошото поглъщане на топлина може също да повреди MOSFET от екстремни температури.
• Дефектна батерия.
• Лавинен провал.
• dV/dt повреда.
• Блокиран или задръстен двигател.
• Бързо ускорение или забавяне.
• Излишно разсейване на мощността.
• Излишен ток
• Заредете с късо съединение
• Чужди предмети.

Характеристики

The P Channel MOSFET характеристика s са обсъдени по-долу.

• Тези MOSFET са устройства с управление на напрежението.
• Тези устройства имат високи стойности на входния импеданс.
• В P-канал, проводимостта на канала се дължи на отрицателната полярност на терминала на портата.
  В сравнение с n канала, характеристиките на p канала Mosfet са подобни, но единствената разлика е в полярностите, тъй като стойностите на субстратите тук не са еднакви.

Предимства

The предимства на P Channel MOSFET включват следното.

• Този дизайн на MOSFET е много прост, така че е приложим там, където пространството е ограничено като задвижвания с ниско напрежение и приложения с неизолирани POL.
• Това е опростеният метод за задвижване на вратата в рамките на високото място за превключване и често намалява общите разходи
• Ефективността, осигурена от MOSFET, е по-висока при работа при ниски напрежения.
• В сравнение с JFET, MOSFET имат висок входен импеданс.
• Те имат висока устойчивост на източване поради по-малкото съпротивление на канала.
• Те са много лесни за производство.
• Той поддържа високоскоростна работа в сравнение с JFET.

The недостатъци на P Channel MOSFET включват следното.

• Тънкият оксиден слой на MOSFET ще го направи уязвим за повреда, когато е индуциран от електростатични заряди.
• Те не са стабилни, когато се използват високи напрежения.

По този начин, това е преглед на p канала MOSFET – работещ , типове и приложенията му. Ето един въпрос за вас, какво е n канален MOSFET?