MOSFET הגנה על מקור שער
לצינור הכוח MOS עצמו יתרונות רבים, אך לצינור ה- MOS יש יכולת שברירית יחסית לעמוד בעומס יתר לטווח הקצר, במיוחד ביישומים בתדר גבוה. לכן, בעת יישום צינורות MOS כוח, יש לתכנן מעגל הגנה סביר כדי לשפר את אמינות המכשיר.
מעגל ההגנה על צינורות הכוח MOS כולל בעיקר את ההיבטים הבאים:
1) למנוע משער DI/DT להיות גבוה מדי
מכיוון שמשתמשים בשבב הנהג, עכבת הפלט שלו נמוכה. נהיגה ישירה של צינור החשמל תגרום לצינור החשמל המונע להפעיל ולכבות במהירות, מה שעלול לגרום לתנודת מתח בין הניקוז למקור של צינור החשמל, או עלול לגרום לצינור הספק לסבול מתח מוגזם. DI/DT ולגרום לתקשורת מטעה. על מנת להימנע מהתופעה לעיל, נגן מחובר בדרך כלל בסדרה בין הפלט של מנהל ההתקן MOS לשער צינור ה- MOS. גודל הנגד נבחר בדרך כלל להיות עשרות אוהם.
2) למנוע מתח יתר בין שער למקור
מכיוון שהעכבה של השער והמקור גבוה מאוד, שינוי פתאומי במתח בין הניקוז למקור יחובר לשער דרך קיבול האינטרלקטרודה, וכתוצאה מכך מתח ספוקי מקור שער גבוה מאוד. מתח זה יגרום לשכבת תחמוצת המקור השער הדק בו זמנית, קל לשער לצבור מטען ולגרום לשכבת תחמוצת מקור השער. לפיכך, יש לחבר צינור ווסת מתח במקביל לשער צינור ה- MOS כדי להגביל את מתח השער מתחת לערך ווסת המתח של צינור הווסת המתח ולהגן על צינור ה- MOS מפני התמוטטות, הנגד המקביל לשער MOS הוא לשחרר את מטען השער ולמנוע הצטברות מטען.
3) להגן מפני מתח יתר בין ניקוז למקור
אף על פי ש- VDs של מתח הפירוק מקור הניקוז הוא בדרך כלל גדול מאוד, אם מקור הניקוז אינו מוגן על ידי מעגל הגנה, יתכן גם ששינוי פתאומי בזרם המיידי של מיתוג המכשיר יפיק מתח ספוקי ניקוז, ובכך יפגע בצינור ה- MOS. ככל שמתגי צינור החשמל מהר יותר, מתגי צינור החשמל מהר יותר. , ככל שמתח המתח הנוצר יהיה גבוה יותר. על מנת למנוע נזקי מכשירים, בדרך כלל משתמשים במדדי הגנה כמו מהדקי דיודה זנר ומעגלי סנבבר RC.
כאשר הזרם גדול מדי או מתרחש קצר מעגל, הזרם בין הניקוז למקור של צינור ה- MOS כוח יגדל במהירות ויירג מהערך המדורג. יש לכבות את צינור ה- MOS POWER תוך הזמן שצוין על ידי גבול הזרם יתר, אחרת המכשיר יישרף, כך שמתווסף מעגל הגנת הדגימה הנוכחי למעגל הראשי. כאשר הזרם מגיע לערך מסוים, מעגל הכונן מכובה דרך מעגל ההגנה כדי להגן על צינור ה- MOS.
התמונה למטה מציגה את מעגל ההגנה של צינור MOS, ממנו אנו יכולים לראות בבירור את פונקציית מעגל ההגנה.
