Vad är P Channel MOSFET: Fungerar och dess tillämpningar

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





MOSFET är en tre-terminal, spänningsstyrd, hög ingångsimpedans och unipolär enhet som är väsentliga komponenter i olika elektroniska kretsar. I allmänhet klassificeras dessa enheter i två typer av förbättringar Mosfet & utarmning Mosfet baserat på om de har kanaler i standardtillstånd eller inte på motsvarande sätt. Återigen, förbättrings-MOSFET:er klassificeras i p-kanalförbättring och n-kanals förbättring & utarmning MOSFET:er klassificeras i p-kanalutarmning och n-kanalsutarmning MOSFET. Så den här artikeln diskuterar en av de typer av MOSFETs som P-kanal MOSFET .


Vad är P Channel MOSFET?

En typ av MOSFET där kanalen är sammansatt med en majoritet av laddningsbärare som hål kallas p-kanal MOSFET. När denna MOSFET väl är aktiverad kommer majoriteten av laddningsbärare som hål att röra sig genom kanalen. Denna MOSFET står i motsats till N-kanals MOSFET eftersom majoriteten av laddningsbärarna i N MOSFET är elektroner. De P Kanal MOSFET-symboler i förbättringsläge och utarmningsläge visas nedan.



  P Channel Mosfet-symboler
P Channel Mosfet-symboler

P-kanal MOSFET inkluderar en P-kanal region som är anordnad mellan de två terminalerna som source (S) och drain (D) & kroppen är n-region. I likhet med N-kanals MOSFET inkluderar denna typ av MOSFET också tre terminaler som source, drain och gate. Här är både source- och drain-terminalerna kraftigt dopade med material av p-typ  och typen av substrat som används i denna MOSFET är n-typ.

Arbetssätt

Majoriteten av laddningsbärare i P-kanal MOSFET är hål där dessa laddningsbärare har låg rörlighet jämfört med elektronen som används inom N-kanal MOSFET. Huvudskillnaden mellan p-kanalen och n-kanals MOSFET är att i p-kanalen krävs en negativ spänning från Vgs (grindterminalen till källan) för att aktivera MOSFET medan den i n-kanalen behöver en positiv VGS-spänning. Så detta gör P-Channel typ MOSFET till ett perfekt alternativ för high-side switchar.



Närhelst vi ger den negativa (-) spänningen vid gateterminalen på denna MOSFET, så trycks de tillgängliga laddningsbärarna under oxidskiktet som elektroner nedåt i substratet. Så utarmningsområdet som ockuperas av hålen är kopplat till donatoratomerna. Så den negativa (-) gate-spänningen kommer att locka hål från dräneringsområdet och p+-källan in i kanalens område.

Se den här länken för att veta mer om MOSFET som switch

Typer av P-kanal MOSFET

Det finns två typer av p-kanals MOSFET:er tillgängliga P-kanalsförbättring MOSFET & P-kanalutarmning MOSFET.

P-kanalsförbättring MOSFET

P-kanalförstärkningen MOSFET är enkelt utformad med ett lätt dopat n-substrat. Här separeras två p-typ material med kraftigt dopade genom kanallängden som 'L'. Det tunna kiseldioxidskiktet avsätts på substratet som normalt kallas det dielektriska skiktet.

I denna MOSFET bildar de två materialen av P-typ källan (S) och avloppet (D) och aluminiumet används som plätering på dielektrikumet för att bilda grindterminalen (G). Här är MOSFET:s källa och kroppen helt enkelt anslutna till GND.

  P Channel Enhancement MOSFET
P Channel Enhancement MOSFET

När en negativ spänning appliceras på gate (G) terminalen kommer +ve-koncentrationen av laddningarna att avgöras under det dielektriska skiktet på grund av kapacitanseffekten. Elektronerna som är tillgängliga vid substratet n på grund av de repulsiva krafterna kommer att flyttas.

När en negativ spänning appliceras på drain-terminalen, minskar negativ spänning inom drain-området, spänningsskillnaden mellan gate & drain minskar, sålunda minskar den ledande kanalbredden mot drain-området, och strömtillförseln från source till drain.

Kanalen som bildas i MOSFET ger motstånd mot strömflödet från source till drain. Här beror kanalens resistans huvudsakligen på kanalens sidovy och återigen beror denna kanals tvärsnitt på den negativa spänningen som appliceras på gateterminalen. Således kan strömflödet från källan till avloppet styras genom spänningen som appliceras på gateterminalen, så MOSFET är känd som en spänningsstyrd anordning. När hålkoncentrationen bildar kanalen och strömflödet genom kanalen förbättras på grund av en ökning inom negativ grindspänning, så detta är känt som P – Channel Enhancement MOSFET.

P-kanalutarmning MOSFET

P-kanalutarmnings-MOSFET-konstruktionen är omvänd till n-kanalutarmnings-MOSFET. Kanalen i denna MOSFET är förbyggd på grund av de tillgängliga föroreningarna av p-typ i den. När den negativa (-) spänningen appliceras vid grindterminalen dras minoritetsladdningsbärarna som elektroner i n-typen mot kanalen av p-typ. I detta tillstånd, när väl ett avlopp är omvänt förspänt, börjar anordningen att leda, men när den negativa spänningen i avloppet förstärks resulterar det i att utarmningsskiktet bildas.

  P Kanalutarmning MOSFET
P Kanalutarmning MOSFET

Denna region beror huvudsakligen på lagerkoncentrationen som bildas på grund av hålen. Utarmningsskiktets områdesbredd kommer att påverka kanalens konduktivitetsvärde. Så, genom variationer av regionens spänningsvärden, blir strömflödet kontrollerat. Äntligen kommer grinden och avloppet att stanna vid den negativa polariteten medan källan förblir på '0'-värdet.

Hur använder du P-Channel Mosfet?

Den kompletterande MOSFET-omkopplarkretsen för styrning av motorn visas nedan. Denna switchkrets använder två MOSFETs som P-kanalen och N-kanalen för att styra motorn i båda riktningarna. I den här kretsen är dessa två MOSFETs helt enkelt anslutna för att generera en dubbelriktad omkopplare som använder en dubbel matning genom motorn ansluten mellan den gemensamma avlopps- och GND-referensen.

  Kompletterande MOSFET som switch
Kompletterande MOSFET som switch

När ingångsspänningen är LÅG kommer P-kanal MOSFET ansluten i kretsen att slås PÅ & N-kanal MOSFET kommer att stängas av eftersom dess gate till source junction är negativt förspänd som ett resultat av att motorn i kretsen vänder i en riktning. Här drivs motorn med hjälp av +VDD matarskena.
På liknande sätt när ingången är HÖG, slås N-kanals MOSFET PÅ & P-kanalsanordningen slås AV eftersom dess grind till källövergången är positivt förspänd. Nu vrider motorn i motsatt riktning eftersom motorns terminalspänning har vänts när den matas genom -VDD-matningsskenan.

Därefter, för framriktningen av motorn, används MOSFET av P-kanaltyp för att koppla om +ve-matningen till motorn medan, för den motsatta riktningen, N-kanals MOSFET används för att koppla om -ve-matningen till motor.

  • Här, när båda MOSFET:arna är AV kommer motorn att sluta fungera.
  • När MOSFET1 är PÅ, är MOSFET2 AV, då går motorn i framåtriktningen.
  • När MOSFET1 är AV, MOSFET2 är PÅ, då går motorn i motsatt riktning.

Hur testar du P Channel MOSFET?

Testningen av p-kanal MOSFET kan göras med hjälp av en digital multimeter genom att använda följande steg.

  • Först måste du ställa in multimetern till diodområdet
  • Placera MOSFET på valfritt träbord genom att vända den tryckta sidan mot dig.
  • Genom att använda sonden på en digital multimeter, kortslut drain- och gateterminalerna på MOSFET, kommer detta för det första att tillåta enhetens interna kapacitans att ladda ur, så det är mycket nödvändigt för MOSFET-testprocessen.
  • Placera nu multimeterns röda färgprob på källterminalen och den svarta sonden på dräneringsterminalen.
  • Du kommer att få en öppen kretsavläsning på multimeterns display.
  • Efter det, utan att ändra den RÖDA färgsonden från MOSFET:s källterminal, ta bort den svarta färgproben från dräneringsterminalen och placera den på gateterminalen på MOSFET i några sekunder och placera den tillbaka på MOSFET:s dräneringsterminal.
  • Vid denna tidpunkt kommer multimetern att visa ett lågt värde eller kontinuitetsvärde på multimeterns display.
  • Det är det, detta kommer att verifiera att din MOSFET är okej och utan några problem. Alla andra typer av läsning kommer att specificera en defekt MOSFET.

P Channel MOSFET-fellägen

MOSFET-felet inträffar ofta av till synes oförklarliga skäl även med den bra designen, de finaste komponenterna och en ny motor. Generellt sett är MOSFET:er mycket robusta – men de kan misslyckas mycket snabbt på grund av överskridna klassificeringar. Här kommer vi att förklara några av de viktigaste fellägena för MOSFET och hur man undviker dem.

Det är mycket svårt att ta reda på de fel som inträffade inom MOSFET eftersom vi inte är medvetna om exakt vad som hände för att orsaka fel. Här har vi listat några fellägen som inträffade i MOSFET som följande.

  • När hög ström tillförs genom MOSFET kommer den att värmas upp. Dålig värmesänkning kan också skada MOSFET från extrema temperaturer.
  • Felaktigt batteri.
  • Lavinfel.
  • dV/dt-fel .
  • Blockerad eller blockerad motor.
  • Snabb acceleration eller retardation.
  • Överdriven effektförlust.
  • Överskottsström
  • Ladda med kortslutning
  • Främmande föremål.

Egenskaper

De P Kanal MOSFET-karakteristik s diskuteras nedan.

  • Dessa MOSFET-enheter är spänningsstyrda enheter.
  • Dessa enheter har höga ingångsimpedansvärden.
  • I P-kanal beror kanalens konduktivitet på den negativa polariteten vid grindterminalen.
    Jämfört med n-kanalen är p-kanalens Mosfet-egenskaper liknande men den enda skillnaden är polariteterna eftersom värdena på substrat inte är desamma här.

Fördelar

De fördelarna med P Channel MOSFET inkluderar följande.

  • Denna MOSFET-design är mycket enkel så den är användbar där utrymmet är begränsat som lågspänningsenheter och icke-isolerade POL-applikationer.
  • Detta är den förenklade grinddrivningsmetoden inom den höga sidobrytaren och minskar ofta den totala kostnaden
  • Verkningsgraden som tillhandahålls av MOSFET:erna är högre vid drift vid låga spänningar.
  • Jämfört med JFET:er har MOSFET:er hög ingångsimpedans.
  • De har hög dräneringsmotstånd på grund av mindre kanalmotstånd.
  • Dessa är mycket enkla att tillverka.
  • Den stöder höghastighetsdrift jämfört med JFET.

De nackdelar med P Channel MOSFET inkluderar följande.

  • MOSFET:s tunna oxidskikt kommer att göra den känslig för skador när den induceras av elektrostatiska laddningar.
  • Dessa är inte stabila när höga spänningar används.

Detta är alltså en översikt över p-kanalen MOSFET – fungerar , typer och dess tillämpningar. Här är en fråga till dig, vad är n channel MOSFET?