Co to jest PMOSFET, czy wiesz?

I. Podstawowa struktura i zasada działania

1. Podstawowa struktura

PMOSFET mają podłoża typu n i kanały p, a ich struktura składa się głównie z bramki (G), źródła (S) i drenu (D). Na podłożu krzemowym typu n znajdują się dwa obszary P+, które służą odpowiednio jako źródło i dren, i są one połączone ze sobą poprzez kanał p. Brama znajduje się nad kanałem i jest odizolowana od kanału warstwą izolacyjną z tlenku metalu.

2. Zasady działania

PMOSFET działają podobnie do NMOSFET, ale z przeciwnym typem nośników. W PMOSFET głównymi nośnikami są dziury. Kiedy do bramki zostanie przyłożone napięcie ujemne w stosunku do źródła, na powierzchni krzemu typu n pod bramką tworzy się odwrotna warstwa typu p, która służy jako rów łączący źródło i dren. Zmiana napięcia bramki zmienia gęstość dziur w kanale, kontrolując w ten sposób przewodność kanału. Gdy napięcie bramki jest wystarczająco niskie, gęstość dziur w kanale osiąga wystarczająco wysoki poziom, aby umożliwić przewodzenie między źródłem a drenem; odwrotnie, kanał zostaje odcięty.

II. Charakterystyka i zastosowania

1. Charakterystyka

Niska mobilność: Tranzystory MOS z kanałem P mają stosunkowo niską ruchliwość otworów, więc transkonduktancja tranzystorów PMOS jest mniejsza niż tranzystorów NMOS przy tej samej geometrii i napięciu roboczym.

Nadaje się do zastosowań o niskiej prędkości i niskiej częstotliwości: Ze względu na mniejszą mobilność układy scalone PMOS są bardziej odpowiednie do zastosowań w obszarach o niskiej prędkości i niskiej częstotliwości.

Warunki przewodzenia: Warunki przewodzenia PMOSFET są odwrotne do warunków przewodzenia NMOSFET i wymagają napięcia bramki niższego niż napięcie źródła.

 

1. Aplikacje

Przełączanie po stronie wysokiego napięcia: PMOSFET są zwykle używane w konfiguracjach przełączania po stronie wysokiego napięcia, gdzie źródło jest podłączone do dodatniego zasilania, a dren jest podłączony do dodatniego końca obciążenia. Kiedy PMOSFET przewodzi, łączy dodatni koniec obciążenia z dodatnim zasilaniem, umożliwiając przepływ prądu przez obciążenie. Ta konfiguracja jest bardzo powszechna w obszarach takich jak zarządzanie energią i napędy silnikowe.

Obwody zabezpieczające przed odwróceniem: PMOSFET mogą być również stosowane w obwodach zabezpieczających przed odwrotnym biegiem, aby zapobiec uszkodzeniu obwodu spowodowanemu przez odwrotne zasilanie lub przepływ wsteczny prądu obciążenia.

III. Projekt i rozważania

1. KONTROLA NAPIĘCIA BRAMKI

Projektując obwody PMOSFET wymagana jest precyzyjna kontrola napięcia bramki, aby zapewnić prawidłową pracę. Ponieważ warunki przewodzenia PMOSFET są przeciwne do warunków przewodzenia NMOSFET, należy zwrócić uwagę na polaryzację i wielkość napięcia bramki.

2. Załaduj połączenie

Podczas podłączania obciążenia należy zwrócić uwagę na polaryzację obciążenia, aby zapewnić prawidłowy przepływ prądu przez PMOSFET oraz wpływ obciążenia na działanie PMOSFET, taki jak spadek napięcia, pobór mocy itp. , również należy wziąć pod uwagę.

3. Stabilność temperaturowa

Na wydajność PMOSFET duży wpływ ma temperatura, dlatego przy projektowaniu obwodów należy wziąć pod uwagę wpływ temperatury na wydajność PMOSFET i podjąć odpowiednie środki w celu poprawy stabilności temperaturowej obwodów.

4. Obwody zabezpieczające

Aby zapobiec uszkodzeniu PMOSFET przez przetężenie i przepięcie podczas pracy, w obwodzie należy zainstalować obwody zabezpieczające, takie jak zabezpieczenie nadprądowe i zabezpieczenie przed przepięciem. Te obwody zabezpieczające mogą skutecznie chronić PMOSFET i przedłużyć jego żywotność.

 

Podsumowując, PMOSFET jest rodzajem MOSFET-u o specjalnej strukturze i zasadzie działania. Jego niska mobilność i przydatność do zastosowań o niskiej prędkości i niskiej częstotliwości sprawiają, że ma on szerokie zastosowanie w określonych dziedzinach. Projektując obwody PMOSFET, należy zwrócić uwagę na kontrolę napięcia bramki, połączenia obciążenia, stabilność temperatury i obwody zabezpieczające, aby zapewnić prawidłowe działanie i niezawodność obwodu.