場效應晶體管(FET)是利用電場效應來控制晶體管電流的半導體器件,因此叫場效應管。它是一種用輸入電壓控制型的半導體器件。按基本結構分為結型場效應管和金屬-氧化物-半導體場效應管(又叫絕緣柵型場效應管)。
場效應管家族分類
場效應管的特點:輸入阻抗高、噪聲低、熱穩定性好、抗輻射能力強、制造工藝簡單。
由于市面上見到和工作中使用的主要是增強型MOSFET,下面內容以此討論。
1.MOS管的基礎知識
MOS管分為N溝道MOS管和P溝道MOS管(N溝道應用更加廣泛)。
MOS管的三個極分別為:柵極G、漏極D、源極S。
N溝道MOS管和P溝道MOS管電路符號
N-MOS與P-MOS區別
MOS管實物圖(TO-220封裝)
注:MOS管制造工藝會造成內部D極與S極之間存在一個寄生二極管,其作用:一是電路有反向電壓時,為反向電壓提供續流,避免反向電壓擊穿MOS管;二是當DS兩級電壓過高時,體二極管會先被擊穿,進而保護MOS;對于高速開關場合,寄生二極管由于開通速度慢,導致反向后無法迅速開通,進而損壞MOS,因此需要在外部并聯一個快恢復或肖特基二極管。
2.MOS管的主要參數
IRF3205規格書
①漏源電流ID:是指場效應管正常工作時,漏源間所允許通過的最大電流。場效應管的工作電流不應超過 ID 。此參數會隨結溫的上升而有所降低。
②漏源擊穿電壓VDSS:是指柵源電壓VGS 為 0 時,場效應管正常工作所能承受的最大漏源電壓。這是一項極限參數,加在場效應管上的工作電壓必須小于 VDSS 。
③導通漏源電阻RDS(on):在特定的結溫及漏極電流的條件下, MOSFET 導通時漏源間的最大阻抗。它是一個非常重要的參數,決定了 MOSFET 導通時的消耗功率。此參數一般會隨結溫的上升而有所增大。故應以此參數在最高工作結溫條件下的值作為損耗及壓降計算。
④開啟電壓VT:是指增強型絕緣柵場效管中,使漏源間剛導通時(規定ID值)的柵極電壓。
⑤最大柵源電壓VGS :指柵源兩極間可以施加的最大電壓,設計驅動時要考慮,一般為:-20V~+20V,之所以有正有負,是因為涵蓋N型和P型。
3.MOS管的應用電路
MOS管作為功率器件主要以開關狀態應用在主回路中,此外還有放大、阻抗變換、振蕩等等作用。
MOS管用作反激電源開關管
由MOS管組成的全橋逆變電路
MOS管應用放大電路
審核編輯:湯梓紅
評論
查看更多