MOSFET es un dispositivo unipolar de tres terminales, controlado por voltaje, de alta impedancia de entrada, que son componentes esenciales en diferentes circuitos electrónicos. Generalmente, estos dispositivos se clasifican en dos tipos de mejora Mosfet & Mosfet de agotamiento en función de si tienen canales en su condición predeterminada o no correspondientemente. De nuevo, los MOSFET de mejora se clasifican en mejora de canal p y MOSFET de mejora y agotamiento de canal n se clasifican en MOSFET de agotamiento de canal p y de agotamiento de canal n. Entonces, este artículo analiza uno de los tipos de MOSFET como MOSFET de canal P .
¿Qué es el MOSFET de canal P?
Un tipo de MOSFET en el que el canal está compuesto con una mayoría de portadores de carga como agujeros se conoce como MOSFET de canal p. Una vez que se activa este MOSFET, la mayoría de los portadores de carga, como agujeros, se moverán por todo el canal. Este MOSFET contrasta con el MOSFET de canal N porque en el MOSFET N la mayoría de los portadores de carga son electrones. los Símbolos de MOSFET de canal P en el modo de mejora y el modo de agotamiento se muestran a continuación.
El MOSFET de canal P incluye una región de canal P que está dispuesta entre los dos terminales como fuente (S) y drenaje (D) y el cuerpo es una región n. Similar al MOSFET de canal N, este tipo de MOSFET también incluye tres terminales como fuente, drenaje y puerta. Aquí, tanto los terminales de fuente como los de drenaje están fuertemente dopados con materiales de tipo p y el tipo de sustrato utilizado en este MOSFET es de tipo n.
Laboral
La mayoría de los portadores de carga en los MOSFET de canal P son huecos donde estos portadores de carga tienen poca movilidad en comparación con el electrón utilizado dentro de los MOSFET de canal N. La principal diferencia entre el canal p y el MOSFET del canal n es que en el canal p, se necesita un voltaje negativo desde el Vgs (terminal de la puerta a la fuente) para activar el MOSFET, mientras que en el canal n se necesita un voltaje VGS positivo. Esto hace que el MOSFET de canal P sea una opción perfecta para interruptores de lado alto.
Cada vez que proporcionamos el voltaje negativo (-) en la terminal de la puerta de este MOSFET, los portadores de carga disponibles debajo de la capa de óxido, como los electrones, son empujados hacia abajo en el sustrato. Entonces, la región de agotamiento ocupada por los agujeros está conectada con los átomos donantes. Por lo tanto, el voltaje de puerta negativo (-) atraerá agujeros de la región de drenaje y la fuente p+ hacia la región del canal.
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Tipos de MOSFET de canal P
Hay dos tipos de MOSFET de canal p disponibles MOSFET de mejora de canal P y MOSFET de agotamiento de canal P.
MOSFET de mejora de canal P
El MOSFET de mejora del canal p está diseñado simplemente con un sustrato n ligeramente dopado. Aquí, dos materiales de tipo p fuertemente dopados se separan a lo largo del canal como 'L'. La fina capa de dióxido de silicio se deposita sobre el sustrato que normalmente se denomina capa dieléctrica.
En este MOSFET, los dos materiales tipo P forman la fuente (S) y el drenaje (D) y el aluminio se usa como revestimiento en el dieléctrico para formar la terminal de puerta (G). Aquí, la fuente del MOSFET y el cuerpo simplemente están conectados a GND.
Cuando se aplica un voltaje negativo a la terminal de la puerta (G), la concentración positiva de las cargas se asentará debajo de la capa dieléctrica debido al efecto de la capacitancia. Los electrones disponibles en el sustrato n debido a las fuerzas repulsivas se moverán.
Cuando se aplica un voltaje negativo en el terminal de drenaje, el voltaje negativo dentro de la región de drenaje disminuye, la diferencia de voltaje entre la puerta y el drenaje disminuye, por lo tanto, el ancho del canal conductor disminuye hacia la región de drenaje y la corriente se suministra desde la fuente hasta el drenaje.
El canal formado dentro del MOSFET proporciona resistencia al flujo de corriente desde la fuente hasta el drenaje. Aquí, la resistencia del canal depende principalmente de la vista lateral del canal y, nuevamente, la sección transversal de este canal depende del voltaje negativo aplicado en la terminal de la puerta. Por lo tanto, el flujo de corriente desde la fuente hasta el drenaje se puede controlar a través del voltaje aplicado en el terminal de la puerta, por lo que MOSFET se conoce como un dispositivo controlado por voltaje. Cuando la concentración de orificios forma el canal y el flujo de corriente a través del canal mejora debido a un aumento dentro del voltaje de puerta negativo, esto se conoce como MOSFET de mejora de canal P.
MOSFET de empobrecimiento de canal P
La construcción del MOSFET de agotamiento del canal p se invierte a MOSFET de agotamiento del canal n. El canal en este MOSFET está preconstruido debido a las impurezas de tipo p disponibles en él. Una vez que se aplica el voltaje negativo (-) en la terminal de la puerta, los portadores de carga minoritarios, como los electrones en el tipo n, son atraídos hacia el canal tipo p. En esta condición, una vez que un drenaje se polariza inversamente, el dispositivo comienza a conducir, aunque cuando aumenta el voltaje negativo dentro del drenaje, se produce la formación de una capa de agotamiento.
Esta región depende principalmente de la concentración de la capa formada por los agujeros. El ancho de la región de la capa de agotamiento afectará el valor de conductividad del canal. Entonces, por variaciones de los valores de voltaje de la región, se controla el flujo de corriente. Por fin, la puerta y el drenaje permanecerán en polaridad negativa mientras que la fuente permanece en el valor '0'.
¿Cómo se usa el Mosfet de canal P?
El circuito del interruptor MOSFET complementario para controlar el motor se muestra a continuación. Este circuito de interruptor utiliza dos MOSFET como el canal P y el canal N para controlar el motor en ambas direcciones. En este circuito, estos dos MOSFET simplemente se conectan para generar un interruptor bidireccional utilizando un suministro dual a través del motor conectado entre el drenaje común y la referencia GND.
Una vez que el voltaje de entrada es BAJO, el MOSFET de canal P conectado en el circuito se encenderá y el MOSFET de canal N se apagará porque su unión de puerta a fuente está polarizada negativamente como resultado de que el motor en el circuito gira en una dirección. Aquí, el motor funciona con el riel de suministro +VDD.
De manera similar, cuando la entrada es ALTA, entonces el MOSFET de canal N se enciende y el dispositivo de canal P se apaga porque su unión de puerta a fuente está polarizada positivamente. Ahora el motor gira en dirección inversa porque el voltaje terminal del motor se ha invertido cuando se alimenta a través del riel de suministro -VDD.
Después de eso, para la dirección de avance del motor, el MOSFET tipo canal P se utiliza para cambiar el suministro +ve al motor mientras que, para la dirección inversa, el MOSFET de canal N se utiliza para cambiar el suministro -ve al motor. motor.
- Aquí, cuando ambos MOSFET están APAGADOS, el motor dejará de funcionar.
- Cuando MOSFET1 está ENCENDIDO, MOSFET2 está APAGADO, entonces el motor funciona en la dirección de avance.
- Cuando MOSFET1 está APAGADO, MOSFET2 está ENCENDIDO, entonces el motor funciona en la dirección inversa.
¿Cómo se prueba el MOSFET del canal P?
La prueba del MOSFET de canal p se puede realizar utilizando un multímetro digital siguiendo los siguientes pasos.
- Primero, debe configurar el multímetro en el rango del diodo
- Coloque el MOSFET en cualquier mesa de madera con el lado impreso hacia usted.
- Mediante el uso de la sonda de un multímetro digital, cortocircuite los terminales de compuerta y drenaje del MOSFET, lo que primero permitirá que se descargue la capacitancia interna del dispositivo, por lo que es muy necesario para el proceso de prueba del MOSFET.
- Ahora coloque la sonda de color rojo del multímetro en la terminal de origen y la sonda negra en la terminal de drenaje.
- Obtendrá una lectura de circuito abierto en la pantalla del multímetro.
- Después de eso, sin cambiar la sonda de color ROJO del terminal fuente del MOSFET, retire la sonda de color negro del terminal de drenaje y colóquela en el terminal de puerta del MOSFET durante unos segundos y vuelva a colocarla en el terminal de drenaje del MOSFET.
- En este momento, el multímetro mostrará un valor bajo o un valor de continuidad en la pantalla del multímetro.
- Eso es todo, esto verificará que su MOSFET esté bien y sin problemas. Cualquier otro tipo de lectura especificará un MOSFET defectuoso.
Modos de falla del MOSFET del canal P
La falla del MOSFET ocurre con frecuencia por razones aparentemente inexplicables, incluso con un buen diseño, los mejores componentes y un motor nuevo. En general, los MOSFET son muy robustos; sin embargo, pueden fallar muy rápidamente debido a las calificaciones excedidas. Aquí vamos a explicar algunos de los principales modos de falla de MOSFET y cómo evitarlos.
Es muy difícil averiguar las fallas que ocurrieron dentro del MOSFET porque no sabemos qué sucedió exactamente para causar las fallas. Aquí hemos enumerado algunos modos de falla que ocurrieron en MOSFET como los siguientes.
- Siempre que se suministre alta corriente en todo el MOSFET, se calentará. Un disipador de calor deficiente también puede dañar el MOSFET debido a temperaturas extremas.
- Batería defectuosa.
- Fallo de avalancha.
- fallo dV/dt.
- Motor bloqueado o atascado.
- Rápida aceleración o desaceleración.
- Exceso de disipación de energía.
- Exceso de corriente
- Carga con Cortocircuito
- Objetos extraños.
Características
los Característica del MOSFET del canal P s se discuten a continuación.
- Estos MOSFET son dispositivos controlados por voltaje.
- Estos dispositivos tienen altos valores de impedancia de entrada.
- En el canal P, la conductividad del canal se debe a la polaridad negativa en el terminal de la puerta.
En comparación con el canal n, las características del Mosfet del canal p son similares, pero la única diferencia son las polaridades porque los valores de los sustratos no son los mismos aquí.
Ventajas
los ventajas del canal P MOSFET Incluya lo siguiente.
- Este diseño MOSFET es muy simple, por lo que es aplicable donde el espacio es restringido, como unidades de bajo voltaje y aplicaciones POL no aisladas.
- Este es el método de conducción de puerta simplificado dentro del lugar del interruptor lateral alto y con frecuencia reduce el costo total
- La eficiencia proporcionada por los MOSFET es mayor cuando operan a voltajes bajos.
- En comparación con los JFET, los MOSFET tienen una alta impedancia de entrada.
- Tienen una alta resistencia al drenaje debido a la menor resistencia del canal.
- Estos son muy simples de fabricar.
- Es compatible con la operación de alta velocidad en comparación con los JFET.
los desventajas del canal P MOSFET Incluya lo siguiente.
- La fina capa de óxido del MOSFET lo hará vulnerable al daño cuando sea inducido por cargas electrostáticas.
- Estos no son estables cuando se utilizan altos voltajes.
Por lo tanto, esta es una descripción general del canal p MOSFET-funcionando , tipos y sus aplicaciones. Aquí hay una pregunta para usted, ¿qué es un MOSFET de canal n?
