Čo je PMOSFET, viete?

I. Základná štruktúra a princíp činnosti

1. Základná štruktúra

PMOSFETy majú substráty typu n a kanály p a ich štruktúra pozostáva hlavne z brány (G), zdroja (S) a odtoku (D). Na kremíkovom substráte typu n sú dve oblasti P+, ktoré slúžia ako zdroj a odtok, a sú navzájom spojené cez p-kanál. Brána je umiestnená nad kanálom a je izolovaná od kanála izolačnou vrstvou z oxidu kovu.

2. Princípy činnosti

PMOSFETy fungujú podobne ako NMOSFET, ale s opačným typom nosičov. V PMOSFET sú hlavnými nosičmi otvory. Pri privedení záporného napätia na hradlo vzhľadom na zdroj sa na povrchu kremíka typu n pod hradlom vytvorí inverzná vrstva typu p, ktorá slúži ako priekopa spájajúca zdroj a odtok. Zmenou napätia hradla sa mení hustota otvorov v kanáli, čím sa riadi vodivosť kanála. Keď je napätie hradla dostatočne nízke, hustota otvorov v kanáli dosiahne dostatočne vysokú úroveň, aby umožnila vedenie medzi zdrojom a odtokom; naopak, kanál sa preruší.

II. Charakteristiky a aplikácie

1. Charakteristika

Nízka mobilita: P-kanálové MOS tranzistory majú relatívne nízku pohyblivosť otvorov, takže transkonduktancia tranzistorov PMOS je menšia ako transkondukcia tranzistorov NMOS pri rovnakej geometrii a prevádzkovom napätí.

Vhodné pre nízkorýchlostné, nízkofrekvenčné aplikácie: Vďaka nižšej mobilite sú PMOS integrované obvody vhodnejšie pre aplikácie v nízkorýchlostných a nízkofrekvenčných oblastiach.

Vodivé podmienky: Vodivé podmienky PMOSFETov sú opačné ako NMOSFET, vyžadujúce hradlové napätie nižšie ako zdrojové napätie.

 

1. Aplikácie

Spínanie na vysokej strane: PMOSFET sa zvyčajne používajú v konfiguráciách spínania na vysokej strane, kde je zdroj pripojený ku kladnému napájaniu a odtok je pripojený ku kladnému koncu záťaže. Keď PMOSFET vedie, spája kladný koniec záťaže s kladným zdrojom, čo umožňuje prúdenie prúdu cez záťaž. Táto konfigurácia je veľmi bežná v oblastiach, ako je správa napájania a motorové pohony.

Reverzné ochranné obvody: PMOSFET môžu byť tiež použité v reverzných ochranných obvodoch, aby sa zabránilo poškodeniu obvodu spôsobenému reverzným napájaním alebo spätným tokom záťažového prúdu.

III. Dizajn a úvahy

1. OVLÁDANIE NAPÄTIA BRÁNY

Pri návrhu obvodov PMOSFET je potrebná presná kontrola hradlového napätia, aby sa zabezpečila správna činnosť. Pretože podmienky vedenia PMOSFET sú opačné ako podmienky NMOSFET, je potrebné venovať pozornosť polarite a veľkosti hradlového napätia.

2. Pripojenie záťaže

Pri pripájaní záťaže je potrebné venovať pozornosť polarite záťaže, aby sa zabezpečilo, že prúd preteká správne cez PMOSFET, a vplyvu záťaže na výkon PMOSFET, ako je pokles napätia, spotreba energie atď. , tiež je potrebné zvážiť.

3. Teplotná stabilita

Výkon PMOSFETov je značne ovplyvnený teplotou, preto je potrebné pri návrhu obvodov brať do úvahy vplyv teploty na výkon PMOSFETov a prijať zodpovedajúce opatrenia na zlepšenie teplotnej stability obvodov.

4. Ochranné obvody

Aby sa PMOSFETy počas prevádzky nepoškodili nadprúdom a prepätím, je potrebné do obvodu nainštalovať ochranné obvody ako nadprúdová ochrana a prepäťová ochrana. Tieto ochranné obvody môžu účinne chrániť PMOSFET a predĺžiť jeho životnosť.

 

Stručne povedané, PMOSFET je typ MOSFET so špeciálnou štruktúrou a pracovným princípom. Jeho nízka mobilita a vhodnosť pre nízkorýchlostné a nízkofrekvenčné aplikácie ho robia široko použiteľným v špecifických oblastiach. Pri navrhovaní obvodov PMOSFET je potrebné venovať pozornosť riadeniu napätia hradla, zapojeniam záťaže, teplotnej stabilite a ochranným obvodom, aby sa zabezpečila správna činnosť a spoľahlivosť obvodu.