PMOSFET là gì, bạn có biết?

I. Cấu tạo cơ bản và nguyên lý làm việc

1. Cấu trúc cơ bản

PMOSFET có chất nền loại n và kênh p và cấu trúc của chúng chủ yếu bao gồm cổng (G), nguồn (S) và cống (D). Trên đế silicon loại n, có hai vùng P+ lần lượt đóng vai trò là nguồn và cống và chúng được kết nối với nhau thông qua kênh p. Cổng nằm phía trên kênh và được cách ly với kênh bằng lớp cách điện oxit kim loại.

2. Nguyên tắc hoạt động

PMOSFET hoạt động tương tự như NMOSFET, nhưng với loại sóng mang ngược lại. Trong PMOSFET, sóng mang chính là các lỗ. Khi đặt một điện áp âm vào cổng so với nguồn, một lớp nghịch đảo loại p được hình thành trên bề mặt silicon loại n dưới cổng, đóng vai trò như một rãnh nối nguồn và cống. Việc thay đổi điện áp cổng sẽ làm thay đổi mật độ lỗ trống trong kênh, từ đó kiểm soát độ dẫn của kênh. Khi điện áp cổng đủ thấp, mật độ lỗ trên kênh đạt mức đủ cao để cho phép dẫn truyền giữa nguồn và cống; ngược lại, kênh bị cắt.

II. Đặc điểm và ứng dụng

1. Đặc điểm

Độ linh động thấp: Các bóng bán dẫn MOS kênh P có độ linh động lỗ tương đối thấp, do đó độ dẫn điện của bóng bán dẫn PMOS nhỏ hơn độ dẫn điện của bóng bán dẫn NMOS trong cùng hình dạng và điện áp hoạt động.

Thích hợp cho các ứng dụng tốc độ thấp, tần số thấp: Do tính di động thấp hơn nên mạch tích hợp PMOS phù hợp hơn cho các ứng dụng ở khu vực tốc độ thấp, tần số thấp.

Điều kiện dẫn điện: Điều kiện dẫn điện của PMOSFET ngược lại với NMOSFET, yêu cầu điện áp cổng thấp hơn điện áp nguồn.

 

1. Ứng dụng

Chuyển mạch phía cao: PMOSFET thường được sử dụng trong cấu hình chuyển mạch phía cao trong đó nguồn được kết nối với nguồn cung cấp dương và cống được kết nối với đầu dương của tải. Khi PMOSFET tiến hành, nó kết nối đầu dương của tải với nguồn dương, cho phép dòng điện chạy qua tải. Cấu hình này rất phổ biến trong các lĩnh vực như quản lý nguồn và truyền động động cơ.

Mạch bảo vệ ngược: PMOSFET cũng có thể được sử dụng trong các mạch bảo vệ ngược để ngăn ngừa hư hỏng mạch do nguồn điện ngược hoặc dòng tải ngược gây ra.

III. Thiết kế và cân nhắc

1. KIỂM SOÁT ĐIỆN ÁP CỔNG

Khi thiết kế mạch PMOSFET, cần phải điều khiển chính xác điện áp cổng để đảm bảo hoạt động chính xác. Vì các điều kiện dẫn điện của PMOSFET trái ngược với điều kiện dẫn điện của NMOSFET nên cần chú ý đến cực tính và cường độ của điện áp cổng.

2. Tải kết nối

Khi kết nối tải, cần chú ý đến cực tính của tải để đảm bảo dòng điện chạy qua PMOSFET chính xác và ảnh hưởng của tải đến hiệu suất của PMOSFET, chẳng hạn như sụt áp, tiêu thụ điện năng, v.v. , cũng cần được xem xét.

3. Ổn định nhiệt độ

Hiệu suất của PMOSFET bị ảnh hưởng rất nhiều bởi nhiệt độ, do đó cần phải tính đến ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất của PMOSFET khi thiết kế mạch và cần thực hiện các biện pháp tương ứng để cải thiện độ ổn định nhiệt độ của mạch.

4. Mạch bảo vệ

Để ngăn chặn PMOSFET bị hư hỏng do quá dòng và quá áp trong quá trình hoạt động, cần lắp đặt các mạch bảo vệ như bảo vệ quá dòng và bảo vệ quá áp trong mạch. Các mạch bảo vệ này có thể bảo vệ PMOSFET một cách hiệu quả và kéo dài tuổi thọ của nó.

 

Tóm lại, PMOSFET là một loại MOSFET có cấu tạo và nguyên lý làm việc đặc biệt. Tính di động thấp và khả năng phù hợp với các ứng dụng tốc độ thấp, tần số thấp khiến nó được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực cụ thể. Khi thiết kế mạch PMOSFET cần chú ý đến điều khiển điện áp cổng, kết nối tải, ổn định nhiệt độ và mạch bảo vệ để đảm bảo mạch hoạt động tốt và độ tin cậy.