MOSFET és un dispositiu unipolar de tres terminals, controlat per tensió, alta impedància d'entrada i components essencials en diferents circuits electrònics. En general, aquests dispositius es classifiquen en dos tipus de millora Mosfet & esgotament Mosfet en funció de si tenen canals en el seu estat predeterminat o no de manera corresponent. De nou, els MOSFET de millora es classifiquen en MOSFET de millora de canal p i els MOSFET de millora i esgotament de canal n es classifiquen en MOSFET d'esgotament de canal p i MOSFET d'esgotament de canal n. Així, aquest article tracta sobre un dels tipus de MOSFET com MOSFET de canal P .
Què és el MOSFET del canal P?
Un tipus de MOSFET en què el canal està compost per la majoria de portadors de càrrega com a forats es coneix com a MOSFET de canal p. Un cop activat aquest MOSFET, la majoria dels portadors de càrrega com els forats es mouran pel canal. Aquest MOSFET contrasta amb el MOSFET de canal N perquè en N MOSFET la majoria dels portadors de càrrega són electrons. El Símbols MOSFET de canal P en mode de millora i mode d'esgotament es mostren a continuació.
El MOSFET del canal P inclou una regió del canal P que es disposa entre els dos terminals com la font (S) i el drenatge (D) i el cos és la regió n. Similar al MOSFET de canal N, aquest tipus de MOSFET també inclou tres terminals com la font, el drenatge i la porta. Aquí, tant els terminals d'origen com de drenatge estan molt dopats amb materials de tipus p i el tipus de substrat utilitzat en aquest MOSFET és de tipus n.
Treball
La majoria dels portadors de càrrega dels MOSFET de canal P són forats on aquests portadors de càrrega tenen poca mobilitat en comparació amb l'electró utilitzat als MOSFET de canal N. La principal diferència entre el canal p i el MOSFET del canal n és que al canal p, és necessària una tensió negativa des del Vgs (terminal de la porta fins a la font) per activar el MOSFET, mentre que, al canal n, necessita una tensió VGS positiva. Així, això fa que el MOSFET de tipus P-Channel sigui una opció perfecta per a interruptors de costat alt.
Sempre que donem la tensió negativa (-) al terminal de la porta d'aquest MOSFET, els portadors de càrrega disponibles a sota de la capa d'òxid com els electrons s'empenyen cap avall cap al substrat. Així, la regió d'esgotament ocupada pels forats està connectada amb els àtoms donants. Per tant, la tensió negativa (-) de la porta atraurà forats de la regió de drenatge i la font p+ a la regió del canal.
Si us plau, consulteu aquest enllaç per saber-ne més MOSFET com a interruptor
Tipus de MOSFET de canal P
Hi ha dos tipus de MOSFET de canal p disponibles MOSFET de millora de canal P i MOSFET d'esgotament de canal P.
MOSFET de millora del canal P
El MOSFET de millora del canal p està dissenyat simplement amb un substrat n lleugerament dopat. Aquí, dos materials de tipus p amb molt dopat es separen a través de la longitud del canal com 'L'. La fina capa de diòxid de silici es diposita sobre el substrat que normalment s'anomena capa dielèctrica.
En aquest MOSFET, els dos materials de tipus P formen la font (S) i el drenatge (D) i l'alumini s'utilitza com a revestiment del dielèctric per formar el terminal de la porta (G). Aquí, la font del MOSFET i el cos simplement estan connectats al GND.
Quan s'aplica una tensió negativa al terminal de la porta (G), la concentració +ve de les càrregues s'establirà sota la capa dielèctrica a causa de l'efecte de la capacitat. Els electrons disponibles al substrat n a causa de les forces repulsives es mouran.
Quan s'aplica una tensió negativa al terminal de drenatge, la tensió negativa a la regió de drenatge disminueix, la diferència de tensió entre la porta i el drenatge disminueix, per tant, l'amplada del canal conductor es redueix cap a la regió de drenatge i els subministraments de corrent de la font al drenatge.
El canal format dins del MOSFET proporciona resistència al flux de corrent de la font al desguàs. Aquí, la resistència del canal depèn principalment de la vista lateral del canal i, de nou, la secció transversal d'aquest canal depèn de la tensió negativa aplicada al terminal de la porta. Així, el flux de corrent de la font al drenatge es pot controlar mitjançant la tensió aplicada al terminal de la porta, de manera que MOSFET es coneix com un dispositiu controlat per tensió. Quan la concentració del forat forma el canal i el flux de corrent al llarg del canal es millora a causa d'un augment de la tensió de la porta negativa, per la qual cosa es coneix com a MOSFET de millora del canal P.
MOSFET d'esgotament del canal P
La construcció del MOSFET d'esgotament del canal p s'inverteix a un MOSFET d'esgotament del canal n. El canal d'aquest MOSFET està preconstruït a causa de les impureses de tipus p disponibles. Una vegada que s'aplica la tensió negativa (-) al terminal de la porta, els portadors de càrrega minoritaris com els electrons del tipus n s'atreuen cap al canal de tipus p. En aquesta condició, una vegada que un drenatge està polaritzat inversament, el dispositiu comença a conduir, tot i que, quan es millora la tensió negativa dins del drenatge, es produeix la formació de la capa d'esgotament.
Aquesta regió depèn principalment de la concentració de la capa formada a causa dels forats. L'amplada de la regió de la capa d'esgotament afectarà el valor de conductivitat del canal. Així, per variacions dels valors de tensió de la regió, el flux de corrent es controla. Finalment, la porta i el drenatge es mantindran a la polaritat negativa mentre que la font es manté en el valor '0'.
Com s'utilitza el Mosfet de canal P?
A continuació es mostra el circuit de commutació MOSFET complementari per controlar el motor. Aquest circuit de commutació utilitza dos MOSFET com el canal P i el canal N per controlar el motor en ambdues direccions. En aquest circuit, aquests dos MOSFET es connecten simplement per generar un interruptor bidireccional mitjançant una font dual a través del motor connectat entre el drenatge comú i la referència GND.
Una vegada que la tensió d'entrada sigui BAIXA, el MOSFET de canal P connectat al circuit s'activarà i el MOSFET de canal N s'apagarà perquè la seva porta a la unió de la font està polaritzada negativament com a resultat, el motor del circuit gira en una direcció. Aquí, el motor s'acciona mitjançant el carril d'alimentació +VDD.
De la mateixa manera, quan l'entrada és ALTA, el MOSFET de canal N s'activa i el dispositiu de canal P s'apaga perquè la seva porta a la unió de la font està esbiaixada positivament. Ara el motor gira en sentit invers perquè la tensió terminal del motor s'ha invertit quan es subministra a través del carril d'alimentació -VDD.
Després d'això, per a la direcció d'enviament del motor, s'utilitza el MOSFET de canal P per canviar el subministrament +ve al motor, mentre que, per a la direcció inversa, el MOSFET de canal N s'utilitza per canviar el subministrament -ve al motor. motor.
- Aquí, quan els dos MOSFET estiguin APAGATS, el motor deixarà de funcionar.
- Quan MOSFET1 està ON, MOSFET2 està OFF i el motor funciona en la direcció d'enviament.
- Quan MOSFET1 està OFF, MOSFET2 està ON i el motor funciona en sentit invers.
Com proveu el MOSFET del canal P?
La prova del MOSFET del canal p es pot fer utilitzant un multímetre digital mitjançant els passos següents.
- En primer lloc, heu de configurar el multímetre al rang de díodes
- Col·loqueu el MOSFET a qualsevol taula de fusta mirant el seu costat imprès cap a vosaltres.
- Mitjançant l'ús de la sonda d'un multímetre digital, curteu els terminals de drenatge i porta del MOSFET, això permetrà en primer lloc que es descarregui la capacitat interna del dispositiu, per la qual cosa és molt necessari per al procés de prova del MOSFET.
- Ara col·loqueu la sonda de color vermell del multímetre al terminal d'origen i la sonda negra al terminal de drenatge.
- Obtindreu una lectura de circuit obert a la pantalla del multímetre.
- Després d'això, sense canviar la sonda de color VERMELL del terminal d'origen del MOSFET, traieu la sonda de color negre del terminal de drenatge i col·loqueu-la al terminal de la porta del MOSFET durant uns segons i torneu-la a col·locar al terminal de drenatge del MOSFET.
- En aquest moment, el multímetre mostrarà un valor baix o un valor de continuïtat a la pantalla del multímetre.
- Això és tot, això verificarà que el vostre MOSFET està bé i sense cap problema. Qualsevol altre tipus de lectura especificarà un MOSFET defectuós.
Modes de fallada del MOSFET del canal P
La fallada del MOSFET es produeix amb freqüència per raons aparentment inexplicables, fins i tot amb el bon disseny, els components millors i un motor nou. En general, els MOSFET són molt robusts; tanmateix, poden fallar molt ràpidament a causa de les qualificacions superades. Aquí explicarem alguns dels principals modes de fallada de MOSFET i com evitar-los.
És molt difícil esbrinar les fallades que es van produir dins del MOSFET perquè no som conscients de què va passar exactament per provocar fallades. Aquí hem enumerat alguns modes de fallada que es van produir a MOSFET com el següent.
- Sempre que es subministra un corrent elevat a tot MOSFET, s'escalfarà. Un mal enfonsament de calor també pot danyar el MOSFET a causa de temperatures extremes.
- Bateria defectuosa.
- Falla d'allau.
- Falla dV/dt.
- Motor bloquejat o bloquejat.
- Ràpida acceleració o desacceleració.
- Excés de dissipació de potència.
- Excés de corrent
- Càrrega amb curtcircuit
- Objectes estrangers.
Característiques
El Característica MOSFET de canal P s es comenten a continuació.
- Aquests MOSFET són dispositius controlats per tensió.
- Aquests dispositius tenen alts valors d'impedància d'entrada.
- En el canal P, la conductivitat del canal es deu a la polaritat negativa al terminal de la porta.
En comparació amb el canal n, les característiques del Mosfet del canal p són similars, però l'única diferència són les polaritats perquè els valors dels substrats no són els mateixos aquí.
Avantatges
El avantatges del MOSFET de canal P incloure el següent.
- Aquest disseny MOSFET és molt senzill, de manera que s'aplica quan l'espai està restringit, com ara unitats de baixa tensió i aplicacions POL no aïllades.
- Aquest és el mètode de conducció simplificat de la porta dins del lloc de l'interruptor lateral alt i redueix sovint el cost total
- L'eficiència que proporcionen els MOSFET és més alta quan funcionen a baixes tensions.
- En comparació amb els JFET, els MOSFET tenen una alta impedància d'entrada.
- Tenen una alta resistència al drenatge a causa de la menor resistència del canal.
- Aquests són molt senzills de fabricar.
- Admet el funcionament d'alta velocitat en comparació amb els JFET.
El desavantatges del MOSFET de canal P incloure el següent.
- La fina capa d'òxid del MOSFET el farà vulnerable a danys quan sigui induït per càrregues electrostàtiques.
- Aquests no són estables quan s'utilitzen altes tensions.
Per tant, aquesta és una visió general del canal p MOSFET: funciona , tipus i les seves aplicacions. Aquí teniu una pregunta per a vosaltres, què és un MOSFET de canal n?
