MOSFET, farklı elektronik devrelerde temel bileşenler olan üç terminalli, voltaj kontrollü, yüksek giriş empedansı ve tek kutuplu bir cihazdır. Genel olarak, bu cihazlar iki tip geliştirme olarak sınıflandırılır. mosfet & tükenmesi Mosfet, varsayılan durumlarında kanalların olup olmamasına bağlı olarak buna bağlı olarak. Yine, geliştirme MOSFET'leri p kanal geliştirme olarak sınıflandırılır ve n kanal geliştirme ve tüketme MOSFET'leri, p kanal tükenmesi ve n kanal tükenme MOSFET'leri olarak sınıflandırılır. Bu makale, aşağıdaki gibi MOSFET türlerinden birini tartışıyor: P kanalı MOSFET .
P Kanal MOSFET nedir?
Kanalın çoğunlukla delik olarak yük taşıyıcılardan oluştuğu bir MOSFET türü, p kanalı MOSFET olarak bilinir. Bu MOSFET etkinleştirildiğinde, delikler gibi yük taşıyıcıların çoğu kanal boyunca hareket edecektir. Bu MOSFET, N kanallı MOSFET'in aksinedir, çünkü N MOSFET'te yük taşıyıcıların çoğu elektronlardır. bu P Kanalı MOSFET sembolleri geliştirme modunda ve tükenme modunda aşağıda gösterilmiştir.
P-kanalı MOSFET, kaynak (S) ve boşaltma (D) gibi iki terminal arasında düzenlenmiş bir P-Kanal bölgesi içerir ve gövde n-bölgesidir. N kanalı MOSFET'e benzer şekilde, bu tip MOSFET ayrıca kaynak, tahliye ve kapı gibi üç terminal içerir. Burada hem kaynak hem de tahliye terminalleri p tipi malzemelerle yoğun bir şekilde katkılanmıştır ve bu MOSFET'te kullanılan alt tabaka türü n tipidir.
Çalışma
P-Kanal MOSFET'lerindeki yük taşıyıcıların çoğu, N-Kanal MOSFET'lerinde kullanılan elektrona kıyasla bu yük taşıyıcılarının düşük hareketliliğe sahip olduğu deliklerdir. p kanalı ve n kanalı MOSFET arasındaki temel fark, p kanalında, MOSFET'i etkinleştirmek için Vgs'den (kapı terminalinden kaynağa) negatif bir voltaj gerekliyken, n kanalında pozitif bir VGS voltajına ihtiyaç duyar. Bu, P-Channel tipi MOSFET'i yüksek taraf anahtarları için mükemmel bir seçenek haline getirir.
Bu MOSFET'in kapı terminalinde negatif (-) voltaj verdiğimizde, oksit tabakasının altında bulunan elektronlar gibi yük taşıyıcıları alt tabakaya doğru aşağı doğru itilir. Böylece deliklerin işgal ettiği tükenme bölgesi donör atomlarla bağlantılıdır. Böylece, negatif (-) geçit voltajı boşaltma bölgesinden ve p+ kaynağından delikleri kanal bölgesine çekecektir.
hakkında daha fazla bilgi için lütfen bu bağlantıya bakın Anahtar Olarak MOSFET
P Kanalı MOSFET Çeşitleri
İki tip p kanalı MOSFET mevcuttur. P kanalı geliştirme MOSFET ve P kanalı tükenme MOSFET.
P-kanal Geliştirme MOSFET
P kanalı geliştirme MOSFET, hafif katkılı bir n-substrat ile basitçe tasarlanmıştır. Burada, yoğun katkılı iki p tipi malzeme, 'L' gibi kanal uzunluğu boyunca ayrılır. İnce silikon dioksit tabakası, normalde dielektrik tabaka olarak adlandırılan substrat üzerinde biriktirilir.
Bu MOSFET'te, iki P tipi malzeme kaynak (S) ve drenaj (D)'yi oluşturur ve alüminyum, kapı (G) terminalini oluşturmak için dielektrik üzerinde kaplama olarak kullanılır. Burada MOSFET'in kaynağı ve gövdesi basitçe GND'ye bağlıdır.
Kapı (G) terminaline negatif bir voltaj uygulandığında, kapasitans etkisinden dolayı yüklerin + ve konsantrasyonu dielektrik katmanın altına yerleşir. İtici kuvvetler nedeniyle n substratta bulunan elektronlar hareket edecektir.
Boşaltma terminaline negatif bir voltaj uygulandığında, boşaltma bölgesindeki negatif voltaj, geçit ve boşaltma arasındaki voltaj farkı azalır, böylece iletken kanal genişliği boşaltma bölgesine doğru azalır ve kaynaktan drenaja akım sağlanır.
MOSFET içinde oluşan kanal, akımın kaynaktan drene akışına direnç sağlar. Burada kanalın direnci esas olarak kanalın yandan görünümüne bağlıdır ve yine bu kanalın kesiti kapı terminalinde uygulanan negatif voltaja bağlıdır. Böylece, kaynaktan drenaja giden akım, kapı terminaline uygulanan voltaj aracılığıyla kontrol edilebilir, bu nedenle MOSFET, voltaj kontrollü bir cihaz olarak bilinir. Delik konsantrasyonu kanalı oluşturduğunda ve negatif geçit voltajındaki bir artış nedeniyle kanal boyunca akım akışı iyileşir, bu nedenle bu P – Kanal Geliştirme MOSFET olarak bilinir.
P-kanalı Tükenmesi MOSFET
p kanal tükenmesi MOSFET yapısı, n kanal tükenmesi MOSFET'ine tersine çevrilir. Bu MOSFET'teki kanal, içindeki mevcut p tipi safsızlıklar nedeniyle önceden oluşturulmuştur. Kapı terminaline negatif (-) voltaj uygulandığında, n-tipindeki elektronlar gibi azınlık yük taşıyıcıları p-tipi kanala doğru çekilir. Bu durumda, bir tahliye ters kutuplandığında cihaz iletmeye başlar, ancak tahliye içindeki negatif voltaj arttığında, tükenme tabakası oluşumuna neden olur.
Bu bölge esas olarak delikler nedeniyle oluşan tabaka konsantrasyonuna bağlıdır. Tükenme katmanının bölge genişliği kanalın iletkenlik değerini etkileyecektir. Böylece bölgenin gerilim değerlerinin değişmesiyle akımın akışı kontrol edilir. Sonunda, kaynak '0' değerinde kalırken kapı ve tahliye negatif polaritede kalacaktır.
P-Channel Mosfet'i Nasıl Kullanırsınız?
Motoru kontrol etmek için tamamlayıcı MOSFET anahtar devresi aşağıda gösterilmiştir. Bu anahtar devresi, motoru her iki yönde de kontrol etmek için P kanalı ve N kanalı gibi iki MOSFET kullanır. Bu devrede, bu iki MOSFET, ortak drenaj ve GND referansı arasına bağlanan motor aracılığıyla çift besleme kullanarak çift yönlü bir anahtar oluşturmak için basitçe bağlanır.
Giriş voltajı DÜŞÜK olduğunda, devrede bağlı olan P-kanalı MOSFET açılacak ve N kanallı MOSFET kapatılacaktır, çünkü devredeki motor bir yöne döndüğü için kapısı kaynak bağlantısına negatif polaritelidir. Burada motor +VDD besleme rayı kullanılarak çalıştırılır.
Benzer şekilde, giriş YÜKSEK olduğunda, N-kanalı MOSFET AÇAR ve P-kanalı cihazı KAPALI duruma geçer, çünkü kaynak bağlantısına olan kapısı pozitif olarak eğilimlidir. Şimdi motor ters yönde dönüyor çünkü motorun terminal gerilimi -VDD besleme rayından beslendiğinde ters çevrildi.
Bundan sonra, motorun ileri yönü için, +ve beslemesini motora anahtarlamak için P-kanal tipi MOSFET kullanılırken, ters yönde, -ve beslemesini anahtarlamak için N-kanallı MOSFET kullanılır. motor.
- Burada her iki MOSFET de KAPALI olduğunda motor çalışmayı durduracaktır.
- MOSFET1 AÇIK, MOSFET2 KAPALI ise motor ileri yönde çalışır.
- MOSFET1 KAPALI olduğunda, MOSFET2 AÇIK olduğunda motor ters yönde çalışır.
P Kanalı MOSFET'i Nasıl Test Ediyorsunuz?
p kanalı MOSFET'in testi, aşağıdaki adımlar kullanılarak bir dijital multimetre kullanılarak yapılabilir.
- İlk önce multimetreyi diyot aralığına ayarlamanız gerekir.
- MOSFET'i basılı tarafı size bakacak şekilde herhangi bir ahşap masanın üzerine yerleştirin.
- Dijital bir multimetrenin probunu kullanarak, MOSFET'in tahliye ve kapı terminallerini kısa devre yaparak, bu öncelikle cihazın dahili kapasitansının boşalmasına izin verecektir, bu nedenle MOSFET test süreci için çok gereklidir.
- Şimdi multimetrenin kırmızı renkli probunu kaynak terminale ve siyah probu boşaltma terminaline yerleştirin.
- Multimetre ekranında bir açık devre okuması alacaksınız.
- Bundan sonra, MOSFET'in kaynak terminalinden KIRMIZI renk probunu değiştirmeden, siyah renk probunu boşaltma terminalinden çıkarın ve MOSFET'in kapı terminaline birkaç saniye yerleştirin ve tekrar MOSFET'in boşaltma terminaline yerleştirin.
- Bu sırada multimetre, multimetrenin ekranında düşük bir değer veya süreklilik değeri gösterecektir.
- İşte bu, MOSFET'inizin sorunsuz ve sorunsuz olduğunu doğrulayacaktır. Diğer herhangi bir okuma türü, hatalı bir MOSFET belirleyecektir.
P Kanalı MOSFET Arıza Modları
MOSFET arızası, iyi tasarım, en iyi bileşenler ve yeni bir motorla bile, görünüşte açıklanamayan nedenlerle sıklıkla meydana gelir. Genel olarak, MOSFET'ler çok sağlamdır - ancak, aşılan derecelendirmeler nedeniyle çok hızlı bir şekilde başarısız olabilirler. Burada MOSFET'in bazı ana arıza modlarını ve bunlardan nasıl kaçınılacağını açıklayacağız.
MOSFET içinde meydana gelen arızaları bulmak çok zordur çünkü arızalara tam olarak neyin sebep olduğunu bilmiyoruz. Burada MOSFET'te meydana gelen bazı arıza modlarını aşağıdaki gibi listeledik.
- MOSFET boyunca yüksek akım beslendiğinde ısınır. Kötü ısı emiciliği, MOSFET'e aşırı sıcaklıklardan da zarar verebilir.
- Arızalı pil.
- Çığ arızası.
- dV/dt hatası .
- Bloke olmuş veya sıkışmış motor.
- Hızlı hızlanma veya yavaşlama.
- Aşırı güç kaybı.
- Aşırı Akım
- Kısa Devreli Yük
- Yabancı objeler.
özellikleri
bu P Kanalı MOSFET karakteristiği s aşağıda tartışılmaktadır.
- Bu MOSFET'ler voltaj kontrollü cihazlardır.
- Bu cihazlar yüksek giriş empedans değerlerine sahiptir.
- P-kanalında, kanalın iletkenliği, kapı terminalindeki negatif polariteden kaynaklanmaktadır.
n kanalı ile karşılaştırıldığında, p kanalı Mosfet özellikleri benzerdir ancak tek fark polaritelerdir çünkü burada substratların değerleri aynı değildir.
Avantajlar
bu P Kanal MOSFET'in avantajları aşağıdakileri içerir.
- Bu MOSFET tasarımı çok basittir, bu nedenle düşük voltajlı sürücüler ve izole edilmemiş POL uygulamaları gibi alanın kısıtlı olduğu yerlerde uygulanabilir.
- Bu, yüksek taraf şalter yerinde basitleştirilmiş kapı sürüş yöntemidir ve genellikle genel maliyeti düşürür
- MOSFET'lerin sağladığı verim, düşük voltajlarda çalışırken daha yüksektir.
- JFET'lerle karşılaştırıldığında, MOSFET'ler yüksek giriş empedansına sahiptir.
- Daha az kanal direnci nedeniyle yüksek drenaj direncine sahiptirler.
- Bunların üretimi çok basittir.
- JFET'lere kıyasla yüksek hızlı çalışmayı destekler.
bu P Kanalı MOSFET'in dezavantajları aşağıdakileri içerir.
- MOSFET'in ince oksit tabakası, elektrostatik yükler tarafından indüklendiğinde hasara karşı savunmasız hale getirecektir.
- Yüksek voltajlar kullanıldığında bunlar kararlı değildir.
Bu nedenle, bu p kanalına genel bir bakış MOSFET – çalışıyor , türleri ve uygulamaları. İşte size bir soru, n kanal MOSFET nedir?
