MOSFET管基本結(jié)構(gòu)與工作原理:mos管學(xué)名是場(chǎng)效應(yīng)管,是金屬-氧化物-半導(dǎo)體型場(chǎng)效應(yīng)管,屬于絕緣柵型。本文就結(jié)構(gòu)構(gòu)造、特點(diǎn)、實(shí)用電路等幾個(gè)方面用工程師的話簡(jiǎn)單描述。MOS場(chǎng)效應(yīng)三極管分為:增強(qiáng)型(又有N溝道、P溝道之分)及耗盡型(分有N溝道、P溝道)。N溝道增強(qiáng)型MOSFET的結(jié)構(gòu)示意圖和符號(hào)見(jiàn)上圖。其中:電極 D(Drain) 稱為漏極,相當(dāng)雙極型三極管的集電極;電極 G(Gate) 稱為柵極,相當(dāng)于的基極;電極 S(Source)稱為源極,相當(dāng)于發(fā)射極。MOSFET在數(shù)字電路、功率放大器等領(lǐng)域普遍應(yīng)用。中山柵極場(chǎng)效應(yīng)管測(cè)量方法
MOS管發(fā)熱情況有:1.電路設(shè)計(jì)的問(wèn)題,就是讓MOS管工作在線性的工作狀態(tài),而不是在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。這也是導(dǎo)致MOS管發(fā)熱的一個(gè)原因。如果N-MOS做開(kāi)關(guān),G級(jí)電壓要比電源高幾V,才能完全導(dǎo)通,P-MOS則相反。沒(méi)有完全打開(kāi)而壓降過(guò)大造成功率消耗,等效直流阻抗比較大,壓降增大,所以U*I也增大,損耗就意味著發(fā)熱。這是設(shè)計(jì)電路的較忌諱的錯(cuò)誤。2.頻率太高,主要是有時(shí)過(guò)分追求體積,導(dǎo)致頻率提高,MOS管上的損耗增大了,所以發(fā)熱也加大了。3.沒(méi)有做好足夠的散熱設(shè)計(jì),電流太高,MOS管標(biāo)稱的電流值,一般需要良好的散熱才能達(dá)到。所以ID小于較大電流,也可能發(fā)熱嚴(yán)重,需要足夠的輔助散熱片。4.MOS管的選型有誤,對(duì)功率判斷有誤,MOS管內(nèi)阻沒(méi)有充分考慮,導(dǎo)致開(kāi)關(guān)阻抗增大。中山柵極場(chǎng)效應(yīng)管測(cè)量方法場(chǎng)效應(yīng)管有三種類型,分別是MOSFET、JFET和IGBT,它們各自具有不同的特性和應(yīng)用領(lǐng)域。
結(jié)型場(chǎng)管腳識(shí)別,場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相當(dāng)于晶體管的基極,源極和漏極分別對(duì)應(yīng)于晶體管的發(fā)射極和集電極。將萬(wàn)用表置于R×1k檔,用兩表筆分別測(cè)量每?jī)蓚€(gè)管腳間的正、反向電阻。當(dāng)某兩個(gè)管腳間的正、反向電阻相等,均為數(shù)KΩ時(shí),則這兩個(gè)管腳為漏極D和源極S(可互換),余下的一個(gè)管腳即為柵極G。對(duì)于有4個(gè)管腳的結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管,另外一極是屏蔽極(使用中接地)。判定柵極,用萬(wàn)用表黑表筆碰觸管子的一個(gè)電極,紅表筆分別碰觸另外兩個(gè)電極。若兩次測(cè)出的阻值都很大,說(shuō)明均是反向電阻,該管屬于N溝道場(chǎng)效應(yīng)管,黑表筆接的也是柵極。制造工藝決定了場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極是對(duì)稱的,可以互換使用,并不影響電路的正常工作,所以不必加以區(qū)分。源極與漏極間的電阻約為幾千歐。注意不能用此法判定絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的柵極。因?yàn)檫@種管子的輸入電阻極高,柵源間的極間電容又很小,測(cè)量時(shí)只要有少量的電荷,就可在極間電容上形成很高的電壓,容易將管子損壞。
場(chǎng)效應(yīng)管與晶體管的比較:(1)場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制元件,而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號(hào)源取較少電流的情況下,應(yīng)選用場(chǎng)效應(yīng)管;而在信號(hào)電壓較低,又允許從信號(hào)源取較多電流的條件下,應(yīng)選用晶體管。(2)場(chǎng)效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電,所以稱之為單極型器件,而晶體管是即有多數(shù)載流子,也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電。被稱之為雙極型器件。(3)有些場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負(fù),靈活性比晶體管好。(4)場(chǎng)效應(yīng)管能在很小電流和很低電壓的條件下工作,而且它的制造工藝可以很方便地把很多場(chǎng)效應(yīng)管集成在一塊硅片上,因此場(chǎng)效應(yīng)管在大規(guī)模集成電路中得到了普遍的應(yīng)用。場(chǎng)效應(yīng)管有多種類型,如JFET、MOSFET等,滿足不同應(yīng)用需求。
場(chǎng)效應(yīng)管是一種電壓控制器件,其工作原理是通過(guò)改變柵極(Gate)與源極(Source)之間的電壓來(lái)控制漏極(Drain)與源極之間的電流。與傳統(tǒng)的雙極型晶體管(BJT)相比,F(xiàn)ET只利用單一類型的載流子(電子或空穴)進(jìn)行導(dǎo)電,因此也被稱為單極型晶體管。分類:結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(JFET):基于PN結(jié)形成的通道,分為N溝道JFET和P溝道JFET。絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(MOS管):分為增強(qiáng)型MOS管和耗盡型MOS管,每種類型又分為N溝道和P溝道。耗盡型MOS管:在柵極電壓(VGS)為零時(shí),耗盡型MOS管已經(jīng)形成了導(dǎo)電溝道,即使沒(méi)有外加電壓,也會(huì)有漏極電流(ID)。這是因?yàn)樵谥圃爝^(guò)程中,通過(guò)摻雜在絕緣層中引入正離子,使得在半導(dǎo)體表面感應(yīng)出負(fù)電荷,形成導(dǎo)電溝道。增強(qiáng)型MOS管:在VGS為零時(shí)是關(guān)閉狀態(tài),不導(dǎo)電。只有當(dāng)施加適當(dāng)?shù)恼驏艠O電壓時(shí),才會(huì)在半導(dǎo)體表面感應(yīng)出足夠的多數(shù)載流子,形成導(dǎo)電溝道。熟練掌握?qǐng)鲂?yīng)管的使用方法和注意事項(xiàng),對(duì)于電子工程師來(lái)說(shuō)是提升電路設(shè)計(jì)能力和解決實(shí)際問(wèn)題的重要技能。中山增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管哪家好
場(chǎng)效應(yīng)管的電阻特性取決于柵極電壓,可實(shí)現(xiàn)精確控制。中山柵極場(chǎng)效應(yīng)管測(cè)量方法
合理的熱設(shè)計(jì)余量,這個(gè)就不多說(shuō)了,各個(gè)企業(yè)都有自己的降額規(guī)范,嚴(yán)格執(zhí)行就可以了,不行就加散熱器。MOSFET發(fā)熱原因分析,做電源設(shè)計(jì),或者做驅(qū)動(dòng)方面的電路,難免要用到MOS管。MOS管有很多種類,也有很多作用。做電源或者驅(qū)動(dòng)的使用,當(dāng)然就是用它的開(kāi)關(guān)作用。無(wú)論N型或者P型MOS管,其工作原理本質(zhì)是一樣的。MOS管是由加在輸入端柵極的電壓來(lái)控制輸出端漏極的電流。MOS管是壓控器件它通過(guò)加在柵極上的電壓控制器件的特性,不會(huì)發(fā)生像三極管做開(kāi)關(guān)時(shí)的因基極電流引起的電荷存儲(chǔ)效應(yīng),因此在開(kāi)關(guān)應(yīng)用中,MOS管的開(kāi)關(guān)速度應(yīng)該比三極管快。中山柵極場(chǎng)效應(yīng)管測(cè)量方法