在二極管加上正向電壓(P端接正極,N端接負極)時,二極管導通,其PN結有電流通過。這是因為在P型半導體端為正電壓時,N型半導體內(nèi)的負電子被吸引而涌向加有正電壓的P型半導體端,而P型半導體端內(nèi)的正電子則朝N型半導體端運動,從而形成導通電流。同理,當二極管加上反向電壓(P端接負極,N端接正極)時,這時在P型半導體端為負電壓,正電子被聚集在P型半導體端,負電子則聚集在N型半導體端,電子不移動,其PN結沒有電流通過,二極管截止。在柵極沒有電壓時,由前面分析可知,在源極與漏極之間不會有電流流過,此時場效應管處與截止狀態(tài)(圖7a)。當有一個正電壓加在N溝道的MOS場效應管柵極上時,由于電場的作用,此時N型半導體的源極和漏極的負電子被吸引出來而涌向柵極,但由于氧化膜的阻擋,使得電子聚集在兩個N溝道之間的P型半導體中,從而形成電流,使源極和漏極之間導通。可以想像為兩個N型半導體之間為一條溝,柵極電壓的建立相當于為它們之間搭了一座橋梁,該橋的大小由柵壓的大小決定。場效應管在數(shù)字電子電路中的應用日益普遍,可以用于高速通訊、計算機處理和控制系統(tǒng)中?;葜荻嗑Ч杞饒鲂軓S家
導通時隔離變壓器上的電壓為(1-D)Ui、關斷時為DUi,若主功率管S可靠導通電壓為12V,而隔離變壓器原副邊匝比N1/N2為12/[(1-D)Ui]。為保證導通期間GS電壓穩(wěn)定C值可稍取大些。該電路具有以下優(yōu)點:①電路結構簡單可靠,具有電氣隔離作用。當脈寬變化時,驅動的關斷能力不會隨著變化。②該電路只需一個電源,即為單電源工作。隔直電容C的作用可以在關斷所驅動的管子時提供一個負壓,從而加速了功率管的關斷,且有較高的抗干擾能力。但該電路存在的一個較大缺點是輸出電壓的幅值會隨著占空比的變化而變化。當D較小時,負向電壓小,該電路的抗干擾性變差,且正向電壓較高,應該注意使其幅值不超過MOSFET柵極的允許電壓。當D大于0.5時驅動電壓正向電壓小于其負向電壓,此時應該注意使其負電壓值不超過MOAFET柵極允許電壓。所以該電路比較適用于占空比固定或占空比變化范圍不大以及占空比小于0.5的場合。杭州場效應管定制場效應管的工作原理是利用電荷的寄主控制電流流動,具有與電阻不同的工作方式。
電壓和電流的選擇。額定電壓越大,器件的成本就越高。根據(jù)實踐經(jīng)驗,額定電壓應當大于干線電壓或總線電壓。這樣才能提供足夠的保護,使MOSFET不 會失效。就選擇MOSFET而言,必須確定漏極至源極間可能承受的較大電壓,即較大VDS。設計工程師需要考慮的其他安全因素包括由開關電子設備(如電機 或變壓器)誘發(fā)的電壓瞬變。不同應用的額定電壓也有所不同;通常,便攜式設備為20V、FPGA電源為20~30V、85~220VAC應用為450~600V。在連續(xù)導通模式下,MOSFET處于穩(wěn)態(tài),此時電流連續(xù)通過器件。脈沖尖峰是指有大量電涌(或尖峰電流)流過器件。一旦確定了這些條件下的較大電流,只需直接選擇能承受這個較大電流的器件便可。
絕緣柵場效應管:1、絕緣柵場效應管(MOS管)的分類:絕緣柵場效應管也有兩種結構形式,它們是N溝道型和P溝道型。無論是什么溝道,它們又分為增強型和耗盡型兩種。2、它是由金屬、氧化物和半導體所組成,所以又稱為金屬—氧化物—半導體場效應管,簡稱MOS場效應管。3、絕緣柵型場效應管的工作原理(以N溝道增強型MOS場效應管為例)它是利用UGS來控制“感應電荷”的多少,以改變由這些“感應電荷”形成的導電溝道的狀況,然后達到控制漏極電流的目的。在制造管子時,通過工藝使絕緣層中出現(xiàn)大量正離子,故在交界面的另一側能感應出較多的負電荷,這些負電荷把高滲雜質的N區(qū)接通,形成了導電溝道,即使在VGS=0時也有較大的漏極電流ID。當柵極電壓改變時,溝道內(nèi)被感應的電荷量也改變,導電溝道的寬窄也隨之而變,因而漏極電流ID隨著柵極電壓的變化而變化。MOSFET通過柵極與源極電壓調節(jié),是現(xiàn)代電子器件中常見的元件。
MOSFET選型注意事項:MOSFET的選型基礎MOSFET有兩大類型:N溝道和P溝道。在功率系統(tǒng)中,MOSFET可被看成電氣開關。當在N溝道MOSFET的柵極和源極間加上正電壓時,其開關導 通。導通時,電流可經(jīng)開關從漏極流向源極。漏極和源極之間存在一個內(nèi)阻,稱為導通電阻RDS(ON)。必須清楚MOSFET的柵極是個高阻抗端,因此,總 是要在柵極加上一個電壓。如果柵極為懸空,器件將不能按設計意圖工作,并可能在不恰當?shù)臅r刻導通或關閉,導致系統(tǒng)產(chǎn)生潛在的功率損耗。當源極和柵極間的電 壓為零時,開關關閉,而電流停止通過器件。雖然這時器件已經(jīng)關閉,但仍然有微小電流存在,這稱之為漏電流,即IDSS。場效應管可構成恒流源,為負載提供穩(wěn)定的電流,應用于精密測量、激光器等領域?;葜荻嗑Ч杞饒鲂軓S家
場效應管在高頻電路中表現(xiàn)出色,能夠保持較低的失真和較高的效率?;葜荻嗑Ч杞饒鲂軓S家
判斷源極S、漏極D,將萬用表撥至R×1k檔分別丈量三個管腳之間的電阻。用交換表筆法測兩次電阻,其中電阻值較低(一般為幾千歐至十幾千歐)的一次為正向電阻,此時黑表筆的是S極,紅表筆接D極。因為測試前提不同,測出的RDS(on)值比手冊中給出的典型值要高一些。丈量漏-源通態(tài)電阻RDS(on),在源-漏之間有一個PN結,因此根據(jù)PN結正、反向電阻存在差異,可識別S極與D極。例如用500型萬用表R×1檔實測一只IRFPC50型VMOS管,RDS(on)=3.2W,大于0.58W(典型值)。惠州多晶硅金場效應管廠家