在過渡層由于沒有電子,、空穴的自由移動(dòng),,在理想狀態(tài)下幾乎具有絕緣特性,,通常電流也難流動(dòng)。但是此時(shí)漏極-源極間的電場,,實(shí)際上是兩個(gè)過渡層接觸漏極與門極下部附近,,由于漂移電場拉去的高速電子通過過渡層。因漂移電場的強(qiáng)度幾乎不變產(chǎn)生ID的飽和現(xiàn)象,。其次,VGS向負(fù)的方向變化,,讓VGS=VGS(off),,此時(shí)過渡層大致成為覆蓋全區(qū)域的狀態(tài)。而且VDS的電場大部分加到過渡層上,,將電子拉向漂移方向的電場,只有靠近源極的很短部分,,這更使電流不能流通,。場效應(yīng)管的靈敏度較高,可以實(shí)現(xiàn)精確的電流控制,?;葜輬鲂?yīng)管加工
結(jié)型場管腳識(shí)別,,場效應(yīng)管的柵極相當(dāng)于晶體管的基極,源極和漏極分別對應(yīng)于晶體管的發(fā)射極和集電極,。將萬用表置于R×1k檔,,用兩表筆分別測量每兩個(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。對于有4個(gè)管腳的結(jié)型場效應(yīng)管,,另外一極是屏蔽極(使用中接地),。判定柵極,,用萬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,。若兩次測出的阻值都很大,,說明均是反向電阻,該管屬于N溝道場效應(yīng)管,,黑表筆接的也是柵極,。制造工藝決定了場效應(yīng)管的源極和漏極是對稱的,,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?;葜輬鲂?yīng)管加工選擇場效應(yīng)管時(shí),,應(yīng)考慮其耐壓、耐流等參數(shù),,以確保其在工作環(huán)境中能夠穩(wěn)定可靠地運(yùn)行,。
場效應(yīng)管(FET)是利用控制輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件,并以此命名,,場效應(yīng)管[2]是常見的電子元件,,屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件,。具有輸入電阻高(10^8~10^9Ω)、噪聲小,、功耗低,、動(dòng)態(tài)范圍大、易于集成,、沒有二次擊穿現(xiàn)象,、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn),。場效應(yīng)晶體管于1925年由Julius Edgar Lilienfeld和于1934年由Oskar Heil分別發(fā)明,,但是實(shí)用的器件一直到1952年才被制造出來(結(jié)型場效應(yīng)管),,1960年Dawan Kahng發(fā)明了金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管,從而大部分代替了JFET,,對電子行業(yè)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義,。
場效應(yīng)管的分類:場效應(yīng)管分結(jié)型、絕緣柵型兩大類,。結(jié)型場效應(yīng)管(JFET)因有兩個(gè)PN結(jié)而得名,絕緣柵型場效應(yīng)管(JGFET)則因柵極與其它電極完整絕緣而得名,。它們由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電,,也稱為單極型晶體管,屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件,。我們常說的MOS管就是絕緣柵型場效應(yīng)管中的一種,它也是應(yīng)用較普遍的一種,,所以這一節(jié)接下的內(nèi)容我們主要通過介紹MOS管來了解場效應(yīng)晶體管,。MOSFET有分為增強(qiáng)型和耗盡型兩大類,增強(qiáng)型和耗盡型每一類又有NMOS和PMOS,,和三極管中的PNP和NPN類似,。場效應(yīng)管的使用壽命與工作溫度,、電壓應(yīng)力等因素有關(guān),。
對于開關(guān)頻率小于100kHz的信號(hào)一般取(400~500)kHz載波頻率較好,,變壓器選用較高磁導(dǎo)如5K,、7K等高頻環(huán)形磁芯,,其原邊磁化電感小于約1毫亨左右為好。這種驅(qū)動(dòng)電路只適合于信號(hào)頻率小于100kHz的場合,,因信號(hào)頻率相對載波頻率太高的話,,相對延時(shí)太多,且所需驅(qū)動(dòng)功率增大,,UC3724和UC3725芯片發(fā)熱溫升較高,,故100kHz以上開關(guān)頻率只對較小極電容的MOSFET才可以,。對于1kVA左右開關(guān)頻率小于100kHz的場合,,它是一種良好的驅(qū)動(dòng)電路,。該電路具有以下特點(diǎn):單電源工作,控制信號(hào)與驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)隔離,,結(jié)構(gòu)簡單尺寸較小,,尤其適用于占空比變化不確定或信號(hào)頻率也變化的場合。來看這個(gè)電路,,控制信號(hào)PGC控制V4.2是否給P_GPRS供電,。此電路中,源漏兩端沒有接反,,R110與R113存在的意義在于R110控制柵極電流不至于過大,R113控制柵極的常態(tài),,將R113上拉為高,,截至PMOS,同時(shí)也可以看作是對控制信號(hào)的上拉,,當(dāng)MCU內(nèi)部管腳并沒有上拉時(shí),,即輸出為開漏時(shí),并不能驅(qū)動(dòng)PMOS關(guān)閉,,此時(shí),就需要外部電壓給予的上拉,,所以電阻R113起到了兩個(gè)作用,。R110可以更小,,到100歐姆也可。場效應(yīng)管在功率電子領(lǐng)域有普遍應(yīng)用,,如電機(jī)驅(qū)動(dòng)、電源管理等,?;葜輬鲂?yīng)管加工
使用場效應(yīng)管時(shí),需要注意柵極電壓的控制范圍,,以避免損壞器件?;葜輬鲂?yīng)管加工
MOS管發(fā)熱情況有:1.電路設(shè)計(jì)的問題,,就是讓MOS管工作在線性的工作狀態(tài),而不是在開關(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,。沒有完全打開而壓降過大造成功率消耗,,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,,對功率判斷有誤,MOS管內(nèi)阻沒有充分考慮,,導(dǎo)致開關(guān)阻抗增大,。惠州場效應(yīng)管加工