PMOSFET이 무엇인지 아시나요?

I. 기본 구조 및 작동 원리

1. 기본구조

PMOSFET은 n형 기판과 p채널로 구성되며, 그 구조는 주로 게이트(G), 소스(S), 드레인(D)으로 구성됩니다. n형 실리콘 기판에는 소스와 드레인 역할을 하는 두 개의 P+ 영역이 있으며, 이들은 p-채널을 통해 서로 연결되어 있습니다. 게이트는 채널 위에 위치하며 금속 산화물 절연층에 의해 채널로부터 격리됩니다.

2. 작동 원리

PMOSFET은 NMOSFET과 유사하게 작동하지만 반대 유형의 캐리어를 사용합니다. PMOSFET에서 주 캐리어는 정공입니다. 게이트에 소스를 기준으로 음의 전압을 인가하면 게이트 아래의 n형 실리콘 표면에 p형 역층이 형성되는데, 이는 소스와 드레인을 연결하는 트렌치 역할을 한다. 게이트 전압을 변경하면 채널의 정공 밀도가 변경되어 채널의 전도성이 제어됩니다. 게이트 전압이 충분히 낮으면 채널의 정공 밀도가 소스와 드레인 사이의 전도를 허용할 만큼 충분히 높은 수준에 도달합니다. 반대로 채널이 끊어집니다.

II. 특성 및 응용

1. 특징

낮은 이동도: P 채널 MOS 트랜지스터는 정공 이동도가 상대적으로 낮으므로 PMOS 트랜지스터의 상호 컨덕턴스는 동일한 구조 및 작동 전압에서 NMOS 트랜지스터의 상호 컨덕턴스보다 작습니다.

저속, 저주파 애플리케이션에 적합: 낮은 이동도로 인해 PMOS 집적 회로는 저속, 저주파 영역의 애플리케이션에 더 적합합니다.

전도 조건: PMOSFET의 전도 조건은 NMOSFET와 반대이므로 소스 전압보다 낮은 게이트 전압이 필요합니다.

 

1. 응용

하이 측 스위칭: PMOSFET는 일반적으로 소스가 양극 공급 장치에 연결되고 드레인이 부하의 양극 끝에 연결되는 하이 측 스위칭 구성에 사용됩니다. PMOSFET이 전도되면 부하의 양극 끝을 양극 전원에 연결하여 전류가 부하를 통해 흐르도록 합니다. 이 구성은 전원 관리 및 모터 드라이브와 같은 영역에서 매우 일반적입니다.

역방향 보호 회로: PMOSFET는 역방향 전원 공급 장치 또는 부하 전류 역류로 인한 회로 손상을 방지하기 위해 역방향 보호 회로에도 사용할 수 있습니다.

III. 디자인 및 고려 사항

1. 게이트 전압 제어

PMOSFET 회로를 설계할 때 올바른 작동을 보장하려면 게이트 전압을 정밀하게 제어해야 합니다. PMOSFET의 전도 조건은 NMOSFET의 전도 조건과 반대이므로 게이트 전압의 극성과 크기에 주의할 필요가 있습니다.

2. 부하 연결

부하를 연결할 때 PMOSFET을 통해 전류가 올바르게 흐르도록 부하의 극성과 부하가 전압 강하, 전력 소비 등 PMOSFET 성능에 미치는 영향에 주의해야 합니다. , 도 고려해야 합니다.

3. 온도 안정성

PMOSFET의 성능은 온도에 의해 크게 영향을 받기 때문에 회로를 설계할 때 온도가 PMOSFET의 성능에 미치는 영향을 고려해야 하며 이에 상응하는 조치를 취하여 회로의 온도 안정성을 향상시켜야 합니다.

4. 보호회로

동작 중 과전류, 과전압으로 인해 PMOSFET이 손상되는 것을 방지하기 위해서는 회로에 과전류 보호, 과전압 보호 등의 보호회로를 설치해야 합니다. 이러한 보호 회로는 PMOSFET을 효과적으로 보호하고 서비스 수명을 연장할 수 있습니다.

 

요약하면, PMOSFET은 특별한 구조와 작동 원리를 가진 MOSFET 유형입니다. 낮은 이동성과 저속, 저주파 응용 분야에 대한 적합성으로 인해 특정 분야에 널리 적용할 수 있습니다. PMOSFET 회로를 설계할 때 회로의 올바른 작동과 신뢰성을 보장하려면 게이트 전압 제어, 부하 연결, 온도 안정성 및 보호 회로에 주의를 기울여야 합니다.