पी चैनल एमओएसएफईटी क्या है: कार्य और इसके अनुप्रयोग

MOSFET एक तीन-टर्मिनल, वोल्टेज नियंत्रित, उच्च इनपुट प्रतिबाधा और एकध्रुवीय उपकरण है जो विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में आवश्यक घटक हैं। आम तौर पर, इन उपकरणों को दो प्रकार के एन्हांसमेंट में वर्गीकृत किया जाता है MOSFET और कमी Mosfet इस पर आधारित है कि उनके पास उनकी डिफ़ॉल्ट स्थिति में चैनल हैं या नहीं। फिर से, एन्हांसमेंट MOSFETs को p चैनल एन्हांसमेंट और n चैनल एन्हांसमेंट और डेक्लेक्शन में वर्गीकृत किया गया है MOSFETs को p चैनल डिप्लेशन और n चैनल डिप्लेशन MOSFETs में वर्गीकृत किया गया है। तो यह लेख MOSFETs के प्रकारों में से एक पर चर्चा करता है जैसे पी चैनल MOSFET .

पी चैनल MOSFET क्या है?

एक प्रकार का MOSFET जिसमें चैनल छेद के रूप में अधिकांश आवेश वाहकों से बना होता है, p चैनल MOSFET के रूप में जाना जाता है। एक बार जब यह MOSFET सक्रिय हो जाता है, तो अधिकांश आवेश वाहक जैसे छेद पूरे चैनल में चले जाएंगे। यह MOSFET N चैनल MOSFET के विपरीत है क्योंकि N MOSFET में अधिकांश आवेश वाहक इलेक्ट्रॉन होते हैं। पी चैनल एमओएसएफईटी प्रतीक एन्हांसमेंट मोड और डिप्लेशन मोड में नीचे दिखाया गया है।

पी-चैनल एमओएसएफईटी में एक पी-चैनल क्षेत्र शामिल होता है जो दो टर्मिनलों जैसे स्रोत (एस) और नाली (डी) के बीच व्यवस्थित होता है और शरीर एन-क्षेत्र होता है। N चैनल MOSFET के समान, इस प्रकार के MOSFET में स्रोत, नाली और गेट जैसे तीन टर्मिनल भी शामिल हैं। यहां, दोनों स्रोत और नाली टर्मिनलों को पी प्रकार की सामग्री के साथ भारी मात्रा में डोप किया गया है और इस एमओएसएफईटी में उपयोग किए जाने वाले सब्सट्रेट का प्रकार एन-टाइप है।

कार्यरत

P-चैनल MOSFETs में अधिकांश आवेश वाहक छिद्र होते हैं जहाँ इन आवेश वाहकों में N-चैनल MOSFETs के भीतर उपयोग किए गए इलेक्ट्रॉन की तुलना में कम गतिशीलता होती है। पी चैनल और एन चैनल एमओएसएफईटी के बीच मुख्य अंतर यह है कि पी चैनल में, एमओएसएफईटी को सक्रिय करने के लिए वीजीएस (गेट टर्मिनल से स्रोत तक) से एक नकारात्मक वोल्टेज आवश्यक है, जबकि एन चैनल में, इसे सकारात्मक वीजीएस वोल्टेज की आवश्यकता होती है। तो यह पी-चैनल टाइप MOSFET को हाई-साइड स्विच के लिए एक आदर्श विकल्प बनाता है।

जब भी हम इस MOSFET के गेट टर्मिनल पर ऋणात्मक (-) वोल्टेज देते हैं, तो इलेक्ट्रॉनों की तरह ऑक्साइड परत के नीचे उपलब्ध आवेश वाहक सब्सट्रेट में नीचे की ओर धकेल दिए जाते हैं। तो छिद्रों द्वारा कब्जा कर लिया गया अवक्षय क्षेत्र दाता परमाणुओं से जुड़ा हुआ है। तो, नकारात्मक (-) गेट वोल्टेज नाली क्षेत्र और पी + स्रोत से चैनल के क्षेत्र में छेद को आकर्षित करेगा।

के बारे में अधिक जानने के लिए कृपया इस लिंक को देखें एक स्विच के रूप में MOSFET

पी चैनल MOSFET के प्रकार

दो प्रकार के p चैनल MOSFETs उपलब्ध हैं P चैनल एन्हांसमेंट MOSFET और P चैनल रिक्तीकरण MOSFET।

पी-चैनल एन्हांसमेंट MOSFET

पी चैनल एन्हांसमेंट एमओएसएफईटी को हल्के ढंग से डोप किए गए एन-सब्सट्रेट के साथ डिज़ाइन किया गया है। यहां, दो पी-प्रकार की सामग्री को भारी मात्रा में डोप किया गया है, जिसे 'एल' की तरह चैनल की लंबाई के माध्यम से अलग किया जाता है। पतली सिलिकॉन डाइऑक्साइड परत सब्सट्रेट पर जमा होती है जिसे आम तौर पर ढांकता हुआ परत कहा जाता है।

इस एमओएसएफईटी में, दो पी-प्रकार की सामग्री स्रोत (एस) और नाली (डी) बनाती है और एल्यूमीनियम का उपयोग गेट (जी) टर्मिनल बनाने के लिए ढांकता हुआ पर चढ़ाना के रूप में किया जाता है। यहां, MOSFET का स्रोत और शरीर केवल GND से जुड़ा हुआ है।

जब गेट (जी) टर्मिनल पर एक नकारात्मक वोल्टेज लागू किया जाता है तो कैपेसिटेंस प्रभाव के कारण चार्ज की + वी एकाग्रता ढांकता हुआ परत के नीचे व्यवस्थित हो जाएगी। प्रतिकर्षण बल के कारण n सबस्ट्रेट पर उपलब्ध इलेक्ट्रॉन गतिमान हो जाएंगे।

जब ड्रेन टर्मिनल पर एक नेगेटिव वोल्टेज लगाया जाता है तो ड्रेन क्षेत्र के भीतर नेगेटिव वोल्टेज गेट और ड्रेन के बीच वोल्टेज अंतर को कम कर देता है, इस प्रकार, ड्रेन क्षेत्र की ओर प्रवाहकीय चैनल की चौड़ाई कम हो जाती है, और स्रोत से ड्रेन तक की आपूर्ति कम हो जाती है।

MOSFET के भीतर बना चैनल स्रोत से नाली तक करंट के प्रवाह को प्रतिरोध प्रदान करता है। यहां, चैनल का प्रतिरोध मुख्य रूप से चैनल के साइड व्यू पर निर्भर करता है और फिर से इस चैनल का क्रॉस-सेक्शन गेट टर्मिनल पर लगाए गए नकारात्मक वोल्टेज पर निर्भर करता है। इस प्रकार स्रोत से नाले तक प्रवाह को गेट टर्मिनल पर लगाए गए वोल्टेज के माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता है, इसलिए MOSFET को वोल्टेज-नियंत्रित उपकरण के रूप में जाना जाता है। जब छेद की सांद्रता चैनल बनाती है और नकारात्मक गेट वोल्टेज के भीतर वृद्धि के कारण पूरे चैनल में करंट का प्रवाह बेहतर हो जाता है, तो इसे P-चैनल एन्हांसमेंट MOSFET के रूप में जाना जाता है।

पी-चैनल डिप्लेशन MOSFET

p चैनल रिक्तीकरण MOSFET निर्माण को n चैनल रिक्तीकरण MOSFET में उलट दिया गया है। इस MOSFET में उपलब्ध पी-टाइप अशुद्धियों के कारण चैनल प्री-बिल्ड है। एक बार जब गेट टर्मिनल पर ऋणात्मक (-) वोल्टेज लगाया जाता है तो एन-टाइप में इलेक्ट्रॉनों जैसे अल्पसंख्यक चार्ज वाहक पी-टाइप चैनल की ओर आकर्षित हो जाते हैं। इस स्थिति में, एक बार जब एक नाली रिवर्स बायस्ड हो जाती है, तो डिवाइस का संचालन शुरू हो जाता है, हालांकि, जब ड्रेन के भीतर नकारात्मक वोल्टेज को बढ़ाया जाता है, तो इसके परिणामस्वरूप घटती परत का निर्माण होता है।

यह क्षेत्र मुख्य रूप से छिद्रों के कारण बनने वाली परत की सघनता पर निर्भर करता है। रिक्तीकरण परत की क्षेत्र चौड़ाई चैनल के चालकता मान को प्रभावित करेगी। तो, क्षेत्र के वोल्टेज मूल्यों में बदलाव से, करंट का प्रवाह नियंत्रित हो जाता है। अंत में, गेट और ड्रेन नकारात्मक ध्रुवता पर रहेंगे जबकि स्रोत '0' मान पर रहेगा।

आप पी-चैनल मोसफेट का उपयोग कैसे करते हैं?

मोटर को नियंत्रित करने के लिए पूरक MOSFET स्विच सर्किट नीचे दिखाया गया है। यह स्विच सर्किट दोनों दिशाओं में मोटर को नियंत्रित करने के लिए P चैनल और N चैनल जैसे दो MOSFETs का उपयोग करता है। इस सर्किट में, ये दो एमओएसएफईटी सामान्य नाली और जीएनडी संदर्भ के बीच जुड़े मोटर के माध्यम से दोहरी आपूर्ति का उपयोग करके द्वि-दिशात्मक स्विच उत्पन्न करने के लिए बस जुड़े हुए हैं।

एक बार जब इनपुट वोल्टेज कम हो जाता है तो सर्किट में जुड़े पी-चैनल एमओएसएफईटी को चालू कर दिया जाएगा और एन चैनल एमओएसएफईटी को बंद कर दिया जाएगा क्योंकि इसका गेट टू सोर्स जंक्शन नकारात्मक रूप से पक्षपाती है, जिसके परिणामस्वरूप सर्किट में मोटर एक दिशा में मुड़ जाती है। यहां, मोटर को +VDD आपूर्ति रेल का उपयोग करके संचालित किया जाता है।
इसी तरह जब इनपुट हाई होता है, तो एन-चैनल एमओएसएफईटी स्विच ऑन और पी-चैनल डिवाइस स्विच ऑफ करता है क्योंकि इसका गेट टू सोर्स जंक्शन सकारात्मक रूप से पक्षपाती है। अब मोटर विपरीत दिशा में मुड़ जाती है क्योंकि -वीडीडी आपूर्ति रेल के माध्यम से आपूर्ति की जाने पर मोटर के टर्मिनल वोल्टेज को उलट दिया गया है।

उसके बाद, मोटर की अग्रेषण दिशा के लिए, P-चैनल प्रकार MOSFET का उपयोग +ve आपूर्ति को मोटर पर स्विच करने के लिए किया जाता है, जबकि विपरीत दिशा के लिए, N-चैनल MOSFET का उपयोग -ve आपूर्ति को स्विच करने के लिए किया जाता है। मोटर।

• यहां, जब दोनों एमओएसएफईटी बंद हो जाएंगे तो मोटर काम करना बंद कर देगी।
• जब MOSFET1 चालू होता है, MOSFET2 बंद होता है तो मोटर अग्रेषण दिशा में चलती है।
• जब MOSFET1 बंद होता है, MOSFET2 चालू होता है तो मोटर विपरीत दिशा में चलती है।

आप पी चैनल एमओएसएफईटी का परीक्षण कैसे करते हैं?

p चैनल MOSFET का परीक्षण निम्नलिखित चरणों का उपयोग करके एक डिजिटल मल्टीमीटर का उपयोग करके किया जा सकता है।

• सबसे पहले, आपको मल्टीमीटर को डायोड रेंज पर सेट करना होगा
• MOSFET को किसी भी लकड़ी की मेज पर उसके मुद्रित पक्ष की ओर मुंह करके रखें।
• एक डिजिटल मल्टीमीटर की जांच का उपयोग करके, MOSFET के ड्रेन और गेट टर्मिनलों को छोटा करें, यह सबसे पहले डिवाइस की आंतरिक समाई को डिस्चार्ज करने की अनुमति देगा, इसलिए यह MOSFET परीक्षण प्रक्रिया के लिए बहुत आवश्यक है।
• अब मल्टीमीटर के रेड कलर प्रोब को सोर्स टर्मिनल पर और ब्लैक प्रोब को ड्रेन टर्मिनल पर रखें।
• मल्टीमीटर डिस्प्ले पर आपको ओपन सर्किट रीडिंग मिलेगी।
• उसके बाद, MOSFET के सोर्स टर्मिनल से RED कलर प्रोब को बदले बिना, ड्रेन टर्मिनल से ब्लैक कलर प्रोब को हटा दें और इसे MOSFET के गेट टर्मिनल पर कुछ सेकंड के लिए रखें और इसे MOSFET के ड्रेन टर्मिनल पर वापस रख दें।
• इस समय, मल्टीमीटर मल्टीमीटर के डिस्प्ले पर कम मान या निरंतरता मान दिखाएगा।
• बस, यह सत्यापित करेगा कि आपका MOSFET ठीक है और बिना किसी परेशानी के। किसी अन्य प्रकार का पठन एक दोषपूर्ण MOSFET निर्दिष्ट करेगा।

पी चैनल MOSFET विफलता मोड

MOSFET की विफलता अक्सर अच्छे डिजाइन, बेहतरीन घटकों और एक नई मोटर के साथ भी अकल्पनीय कारणों से होती है। आम तौर पर, एमओएसएफईटी बहुत मजबूत होते हैं - हालांकि, अधिक रेटिंग के कारण वे बहुत जल्दी विफल हो सकते हैं। यहां हम MOSFET के कुछ मुख्य विफलता मोड और उनसे बचने के तरीके के बारे में बताने जा रहे हैं।

MOSFET के भीतर हुई विफलताओं का पता लगाना बहुत मुश्किल है क्योंकि हम इस बात से अवगत नहीं हैं कि वास्तव में विफलताओं का कारण क्या हुआ। यहां हमने कुछ विफलता मोड सूचीबद्ध किए हैं जो निम्न की तरह MOSFET में हुए हैं।

• जब भी MOSFET में उच्च धारा की आपूर्ति होती है तो यह गर्म हो जाएगा। खराब हीट सिंकिंग MOSFET को अत्यधिक तापमान से भी नुकसान पहुंचा सकता है।
• दोषपूर्ण बैटरी।
• हिमस्खलन विफलता।
• डीवी/डीटी विफलता।
• अवरुद्ध या जाम मोटर।
• तेजी से त्वरण या मंदी।
• अतिरिक्त बिजली अपव्यय।
• अतिरिक्त करंट
• शॉर्ट-सर्किट के साथ लोड करें
• विदेशी वस्तुएं।

विशेषताएं

पी चैनल MOSFET विशेषता एस नीचे चर्चा कर रहे हैं।

• ये MOSFETs वोल्टेज नियंत्रित डिवाइस हैं।
• इन उपकरणों में उच्च इनपुट प्रतिबाधा मान होते हैं।
• पी-चैनल में, चैनल की चालकता गेट टर्मिनल पर नकारात्मक ध्रुवता के कारण होती है।
  n चैनल की तुलना में, p चैनल Mosfet विशेषताएँ समान हैं लेकिन केवल अंतर ध्रुवीयता है क्योंकि यहाँ सबस्ट्रेट्स के मान समान नहीं हैं।

लाभ

पी चैनल MOSFET के फायदे निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• यह एमओएसएफईटी डिजाइन बहुत सरल है इसलिए यह लागू होता है जहां कम वोल्टेज ड्राइव और गैर-पृथक पीओएल अनुप्रयोगों की तरह स्थान प्रतिबंधित है।
• यह उच्च साइड स्विच स्थान के भीतर सरलीकृत गेट ड्राइविंग विधि है और अक्सर समग्र लागत को कम करता है
• कम वोल्टेज पर काम करते समय एमओएसएफईटी द्वारा प्रदान की जाने वाली दक्षता अधिक होती है।
• JFETs की तुलना में, MOSFETs में उच्च इनपुट प्रतिबाधा होती है।
• कम चैनल प्रतिरोध के कारण उनके पास उच्च नाली प्रतिरोध है।
• ये निर्माण करने में बहुत आसान हैं।
• यह JFETs की तुलना में हाई-स्पीड ऑपरेशन को सपोर्ट करता है।

पी चैनल MOSFET के नुकसान निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज से प्रेरित होने पर MOSFET की पतली ऑक्साइड परत इसे नुकसान के प्रति संवेदनशील बना देगी।
• जब उच्च वोल्टेज का उपयोग किया जाता है तो ये स्थिर नहीं होते हैं।

इस प्रकार, यह p चैनल का एक सिंहावलोकन है MOSFET - काम कर रहा , प्रकार और इसके अनुप्रयोग। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है कि n चैनल MOSFET क्या है?