Le MOSFET est un dispositif unipolaire à trois bornes, à tension d'entrée contrôlée, à haute impédance et qui sont des composants essentiels dans différents circuits électroniques. Généralement, ces dispositifs sont classés en deux types d'amélioration Mosfet & épuisement Mosfet selon qu'ils ont ou non des canaux dans leur état par défaut. Encore une fois, les MOSFET d'amélioration sont classés en amélioration de canal p et les MOSFET d'amélioration et d'appauvrissement de canal n sont classés en MOSFET d'appauvrissement de canal p et d'appauvrissement de canal n. Cet article traite donc de l'un des types de MOSFET comme MOSFET canal P .
Qu'est-ce qu'un MOSFET à canal P ?
Un type de MOSFET dans lequel le canal est composé d'une majorité de porteurs de charge sous forme de trous est appelé MOSFET à canal p. Une fois ce MOSFET activé, la majorité des porteurs de charge comme les trous se déplaceront dans le canal. Ce MOSFET contraste avec le MOSFET à canal N car dans le MOSFET N, la majorité des porteurs de charge sont des électrons. La Symboles MOSFET canal P en mode d'amélioration et en mode d'épuisement sont illustrés ci-dessous.
Le MOSFET à canal P comprend une région de canal P qui est disposée entre les deux bornes comme la source (S) et le drain (D) et le corps est une région n. Semblable au MOSFET à canal N, ce type de MOSFET comprend également trois bornes comme la source, le drain et la porte. Ici, les bornes source et drain sont fortement dopées avec des matériaux de type p et le type de substrat utilisé dans ce MOSFET est de type n.
Travail
La majorité des porteurs de charge dans les MOSFET à canal P sont des trous où ces porteurs de charge ont une faible mobilité par rapport à l'électron utilisé dans les MOSFET à canal N. La principale différence entre le canal p et le canal n MOSFET est que dans le canal p, une tension négative est nécessaire du Vgs (borne de grille à la source) pour activer le MOSFET alors que, dans le canal n, il a besoin d'une tension VGS positive. Cela fait donc du MOSFET de type canal P une option parfaite pour les commutateurs côté haut.
Chaque fois que nous donnons la tension négative (-) à la borne de grille de ce MOSFET, les porteurs de charge disponibles sous la couche d'oxyde, comme les électrons, sont poussés vers le bas dans le substrat. Ainsi, la région d'appauvrissement occupée par les trous est connectée aux atomes donneurs. Ainsi, la tension de grille négative (-) attirera les trous de la région de drain et de la source p + dans la région du canal.
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Types de MOSFET à canal P
Il existe deux types de MOSFET à canal p disponibles MOSFET à amélioration de canal P et MOSFET à appauvrissement de canal P.
MOSFET d'amélioration du canal P
Le MOSFET d'amélioration du canal p est simplement conçu avec un substrat n légèrement dopé. Ici, deux matériaux de type p fortement dopés sont séparés sur la longueur du canal comme «L». La couche mince de dioxyde de silicium est déposée sur le substrat qui est habituellement appelé couche diélectrique.
Dans ce MOSFET, les deux matériaux de type P forment la source (S) et le drain (D) et l'aluminium est utilisé comme placage sur le diélectrique pour former la borne de grille (G). Ici, la source et le corps du MOSFET sont simplement connectés au GND.
Lorsqu'une tension négative est appliquée à la borne de grille (G), la concentration +ve des charges sera réglée sous la couche diélectrique en raison de l'effet de capacité. Les électrons disponibles sur le substrat n en raison des forces répulsives seront déplacés.
Lorsqu'une tension négative est appliquée à la borne de drain, la tension négative dans la région de drain diminue la différence de tension entre la grille et le drain diminue, ainsi, la largeur du canal conducteur diminue vers la région de drain et le courant passe de la source au drain.
Le canal formé dans le MOSFET fournit une résistance au flux de courant de la source au drain. Ici, la résistance du canal dépend principalement de la vue latérale du canal et encore une fois, la section transversale de ce canal dépend de la tension négative appliquée à la borne de grille. Ainsi, le flux de courant de la source au drain peut être contrôlé via la tension appliquée à la borne de grille, de sorte que le MOSFET est connu comme un dispositif contrôlé en tension. Lorsque la concentration de trous forme le canal et que le flux de courant dans tout le canal s'améliore en raison d'une augmentation de la tension de grille négative, cela s'appelle P - Channel Enhancement MOSFET.
MOSFET à appauvrissement du canal P
La construction du MOSFET à appauvrissement du canal p est inversée en MOSFET à appauvrissement du canal n. Le canal de ce MOSFET est pré-construit en raison des impuretés de type p disponibles. Une fois que la tension négative (-) est appliquée à la borne de grille, les porteurs de charge minoritaires comme les électrons du type n sont attirés vers le canal de type p. Dans cette condition, une fois qu'un drain est polarisé en inverse, le dispositif commence à conduire bien que, lorsque la tension négative dans le drain est augmentée, cela entraîne la formation d'une couche d'appauvrissement.
Cette région dépend principalement de la concentration de la couche formée à cause des trous. La largeur de la région de la couche d'appauvrissement affectera la valeur de conductivité du canal. Ainsi, par des variations des valeurs de tension de la région, le flux de courant est contrôlé. Enfin, la grille et le drain resteront à la polarité négative tandis que la source reste à la valeur '0'.
Comment utilisez-vous le Mosfet canal P ?
Le circuit de commutation MOSFET complémentaire pour contrôler le moteur est illustré ci-dessous. Ce circuit de commutation utilise deux MOSFET comme le canal P et le canal N pour contrôler le moteur dans les deux sens. Dans ce circuit, ces deux MOSFET sont simplement connectés pour générer un commutateur bidirectionnel à l'aide d'une double alimentation via le moteur connecté entre le drain commun et la référence GND.
Une fois que la tension d'entrée est BASSE, le MOSFET à canal P connecté dans le circuit sera activé et le MOSFET à canal N sera désactivé car sa jonction porte-source est polarisée négativement, ce qui fait que le moteur du circuit tourne dans un sens. Ici, le moteur est actionné en utilisant le rail d'alimentation +VDD.
De même, lorsque l'entrée est HIGH, le MOSFET à canal N s'allume et le dispositif à canal P s'éteint car sa jonction porte-source est polarisée positivement. Maintenant, le moteur tourne dans le sens inverse car la tension aux bornes du moteur a été inversée lorsqu'il est alimenté via le rail d'alimentation -VDD.
Après cela, pour le sens direct du moteur, le MOSFET de type canal P est utilisé pour commuter l'alimentation + ve vers le moteur tandis que, pour le sens inverse, le MOSFET canal N est utilisé pour commuter l'alimentation -ve vers le moteur.
- Ici, lorsque les deux MOSFET sont éteints, le moteur cesse de fonctionner.
- Lorsque MOSFET1 est activé, MOSFET2 est désactivé, le moteur tourne dans le sens direct.
- Lorsque MOSFET1 est OFF, MOSFET2 est ON, alors le moteur tourne dans le sens inverse.
Comment testez-vous le MOSFET canal P ?
Le test du MOSFET à canal p peut être effectué à l'aide d'un multimètre numérique en suivant les étapes suivantes.
- Tout d'abord, vous devez régler le multimètre sur la gamme de diodes
- Placez le MOSFET sur n'importe quelle table en bois en orientant son côté imprimé vers vous.
- En utilisant la sonde d'un multimètre numérique, court-circuitez les bornes de drain et de grille du MOSFET, cela permettra d'abord à la capacité interne de l'appareil de se décharger, il est donc très nécessaire pour le processus de test MOSFET.
- Placez maintenant la sonde de couleur rouge du multimètre sur la borne source et la sonde noire sur la borne de drain.
- Vous obtiendrez une lecture de circuit ouvert sur l'affichage du multimètre.
- Après cela, sans changer la sonde de couleur ROUGE de la borne source du MOSFET, retirez la sonde de couleur noire de la borne de drain et placez-la sur la borne de grille du MOSFET pendant quelques secondes et replacez-la sur la borne de drain du MOSFET.
- À ce moment, le multimètre affichera une valeur basse ou une valeur de continuité sur l'écran du multimètre.
- Voilà, cela vérifiera que votre MOSFET est correct et sans aucun problème. Tout autre type de lecture indiquera un MOSFET défectueux.
Modes de défaillance du MOSFET canal P
La défaillance du MOSFET se produit fréquemment pour des raisons apparemment inexplicables, même avec une bonne conception, les meilleurs composants et un nouveau moteur. En règle générale, les MOSFET sont très robustes - cependant, ils peuvent tomber en panne très rapidement en raison de valeurs nominales dépassées. Ici, nous allons expliquer certains des principaux modes de défaillance du MOSFET et comment les éviter.
Il est très difficile de découvrir les pannes qui se sont produites dans le MOSFET car nous ne savons pas exactement ce qui s'est passé pour provoquer des pannes. Ici, nous avons répertorié certains modes de défaillance qui se sont produits dans MOSFET comme suit.
- Chaque fois que le courant est élevé dans le MOSFET, il chauffe. Une mauvaise dissipation thermique peut également endommager le MOSFET à cause de températures extrêmes.
- Batterie défectueuse.
- Échec d'avalanche.
- Échec dV/dt .
- Moteur bloqué ou bloqué.
- Accélération ou décélération rapide.
- Dissipation de puissance excessive.
- Excès de courant
- Charge avec court-circuit
- Objets étrangers.
Les caractéristiques
La Caractéristique du MOSFET canal P s sont discutés ci-dessous.
- Ces MOSFET sont des dispositifs commandés en tension.
- Ces appareils ont des valeurs d'impédance d'entrée élevées.
- Dans le canal P, la conductivité du canal est due à la polarité négative au niveau de la borne de grille.
Par rapport au canal n, les caractéristiques du Mosfet du canal p sont similaires mais la seule différence réside dans les polarités car les valeurs des substrats ne sont pas les mêmes ici.
Avantages
La avantages du MOSFET à canal P inclure les éléments suivants.
- Cette conception MOSFET est très simple, elle est donc applicable là où l'espace est restreint, comme les variateurs basse tension et les applications POL non isolées.
- Il s'agit de la méthode simplifiée d'entraînement de la porte dans l'emplacement de l'interrupteur côté haut et réduit fréquemment le coût global
- L'efficacité fournie par les MOSFET est plus élevée lorsqu'ils fonctionnent à basse tension.
- Par rapport aux JFET, les MOSFET ont une impédance d'entrée élevée.
- Ils ont une résistance élevée au drain en raison de la moindre résistance du canal.
- Ceux-ci sont très simples à fabriquer.
- Il prend en charge un fonctionnement à grande vitesse par rapport aux JFET.
La inconvénients du MOSFET à canal P inclure les éléments suivants.
- La fine couche d'oxyde du MOSFET le rendra vulnérable aux dommages lorsqu'il est induit par des charges électrostatiques.
- Ceux-ci ne sont pas stables lorsque des tensions élevées sont utilisées.
Ainsi, ceci est un aperçu du canal p MOSFET - travail , les types et ses applications. Voici une question pour vous, qu'est-ce que le MOSFET à canal n?
