Daar is twee hooftipes MOSFET: gesplete aansluiting tipe en geïsoleerde hek tipe. Junction MOSFET (JFET) is genoem omdat dit twee PN-aansluitings en geïsoleerde hek hetMOSFET(JGFET) word genoem omdat die hek heeltemal van ander elektrodes geïsoleer is. Tans, onder geïsoleerde hek MOSFET's, is die mees gebruikte een MOSFET, waarna verwys word as MOSFET (metaal-oksied-halfgeleier MOSFET); daarbenewens is daar PMOS-, NMOS- en VMOS-krag-MOSFET's, sowel as die onlangs bekendgestelde πMOS- en VMOS-kragmodules, ens.
Volgens die verskillende kanaal-halfgeleiermateriale word aansluitingstipe en isolerende hektipe in kanaal en P-kanaal verdeel. Indien verdeel volgens geleidingsmodus, kan MOSFET verdeel word in uitputting tipe en verbetering tipe. Junction MOSFETs is almal uitputting tipe, en geïsoleerde hek MOSFETs is beide uitputting tipe en verbetering tipe.
Veld-effektransistors kan verdeel word in aansluitingsveldeffektransistors en MOSFET's. MOSFET's word in vier kategorieë verdeel: N-kanaal uitputting tipe en verbetering tipe; P-kanaal uitputting tipe en verbetering tipe.
Kenmerke van MOSFET
Die kenmerk van 'n MOSFET is die suidhekspanning UG; wat sy dreinstroom-ID beheer. In vergelyking met gewone bipolêre transistors, het MOSFET's die kenmerke van hoë insetimpedansie, lae geraas, groot dinamiese omvang, lae kragverbruik en maklike integrasie.
Wanneer die absolute waarde van die negatiewe voorspanning (-UG) toeneem, neem die uitputtingslaag toe, die kanaal verminder en die dreinstroom-ID verminder. Wanneer die absolute waarde van die negatiewe voorspanning (-UG) afneem, verminder die uitputtingslaag, die kanaal verhoog en die dreinstroom-ID neem toe. Dit kan gesien word dat die dreinstroom-ID deur die hekspanning beheer word, dus is die MOSFET 'n spanningbeheerde toestel, dit wil sê die veranderinge in die uitsetstroom word beheer deur veranderinge in die insetspanning, om sodoende versterking en ander doeleindes.
Soos bipolêre transistors, wanneer MOSFET in stroombane soos versterking gebruik word, moet 'n voorspanning ook by sy hek gevoeg word.
Die hek van die aansluitingsveldeffekbuis moet met 'n omgekeerde voorspanning toegepas word, dit wil sê, 'n negatiewe hekspanning moet op die N-kanaalbuis toegepas word en 'n positiewe hekklou moet op die P-kanaalbuis toegepas word. Versterkte geïsoleerde hek MOSFET moet voorhekspanning toepas. Die hekspanning van 'n uitput-modus isolerende MOSFET kan positief, negatief of "0" wees. Die metodes om vooroordeel by te voeg, sluit in die vaste-vooroordeel-metode, die selfversorgde vooroordeel-metode, die direkte koppelingsmetode, ens.
MOSFEThet baie parameters, insluitend GS-parameters, WS-parameters en limietparameters, maar in normale gebruik hoef jy net aandag te skenk aan die volgende hoofparameters: versadigde drein-bronstroom IDSS-afknypspanning Up, (aansluitingsbuis en uitputmodus geïsoleer hekbuis, of aanskakelspanning UT (versterkte geïsoleerde hekbuis), transgeleiding gm, dreineerbron-afbreekspanning BUDS, maksimum kragdissipasie PDSM en maksimum dreineerbronstroom IDSM.
(1) Versadigde drein-bronstroom
Die versadigde drein-bronstroom IDSS verwys na die drein-bronstroom wanneer die hekspanning UGS=0 in 'n aansluiting of uitputting geïsoleerde hek MOSFET.
(2) Afknypspanning
Die afknypspanning UP verwys na die hekspanning wanneer die drein-bronverbinding net in 'n aansluiting of uitputting-tipe geïsoleerde hek MOSFET afgesny is. Soos getoon in 4-25 vir die UGS-ID-kromme van die N-kanaalbuis, kan die betekenis van IDSS en UP duidelik gesien word.
(3) Aanskakelspanning
Die aanskakelspanning UT verwys na die hekspanning wanneer die drein-bronverbinding pas in die versterkte geïsoleerde hek MOSFET gemaak word. Figuur 4-27 toon die UGS-ID-kromme van die N-kanaalbuis, en die betekenis van UT kan duidelik gesien word.
(4) Transgeleiding
Transgeleiding gm verteenwoordig die vermoë van die hek-bronspanning UGS om die dreinstroom-ID te beheer, dit wil sê die verhouding van die verandering in die dreinstroom-ID tot die verandering in die hek-bronspanning UGS. 9m is 'n belangrike parameter om die versterkingsvermoë van te meetMOSFET.
(5) Dreineerbron-afbreekspanning
Die drein-bron-afbreekspanning BUDS verwys na die maksimum drein-bron-spanning wat die MOSFET kan aanvaar wanneer die hek-bron spanning UGS konstant is. Dit is 'n beperkende parameter, en die bedryfspanning wat op die MOSFET toegepas word, moet minder as BUDS wees.
(6) Maksimum kragverspreiding
Die maksimum kragdissipasie PDSM is ook 'n limietparameter, wat verwys na die maksimum dreineerbronkragdissipasie wat toegelaat word sonder agteruitgang van MOSFET-werkverrigting. Wanneer dit gebruik word, moet die werklike kragverbruik van MOSFET minder as PDSM wees en 'n sekere marge laat.
(7)Maksimum dreineerbronstroom
Die maksimum drein-bronstroom IDSM is nog 'n limietparameter, wat verwys na die maksimum stroom wat toegelaat word om tussen die drein en bron te beweeg wanneer die MOSFET normaal werk. Die bedryfsstroom van die MOSFET moet nie die IDSM oorskry nie.
1. MOSFET kan vir amplifikasie gebruik word. Aangesien die insetimpedansie van die MOSFET-versterker baie hoog is, kan die koppelkapasitor klein wees en hoef elektrolitiese kapasitors nie gebruik te word nie.
2. Die hoë insetimpedansie van MOSFET is baie geskik vir impedansietransformasie. Dit word dikwels gebruik vir impedansietransformasie in die insetstadium van multi-stadium versterkers.
3. MOSFET kan as 'n veranderlike resistor gebruik word.
4. MOSFET kan gerieflik as 'n konstante stroombron gebruik word.
5. MOSFET kan as 'n elektroniese skakelaar gebruik word.
MOSFET het die kenmerke van lae interne weerstand, hoë weerstaanspanning, vinnige skakeling en hoë stortvloed-energie. Die ontwerpte stroomspan is 1A-200A en die spanningspan is 30V-1200V. Ons kan die elektriese parameters aanpas volgens die kliënt se toepassingsvelde en toepassingsplanne om die kliënt se produkbetroubaarheid, algehele omskakelingsdoeltreffendheid en produkprysmededingendheid te verbeter.
MOSFET vs Transistor Vergelyking
(1) MOSFET is 'n spanningbeheerelement, terwyl 'n transistor 'n stroombeheerelement is. Wanneer slegs 'n klein hoeveelheid stroom van die seinbron geneem mag word, moet 'n MOSFET gebruik word; wanneer die seinspanning laag is en 'n groot hoeveelheid stroom toegelaat word om van die seinbron af te neem, moet 'n transistor gebruik word.
(2) MOSFET gebruik meerderheidsdraers om elektrisiteit te gelei, dus word dit 'n unipolêre toestel genoem, terwyl transistors beide meerderheidsdraers en minderheidsdraers het om elektrisiteit te gelei. Dit word 'n bipolêre toestel genoem.
(3) Die bron en drein van sommige MOSFET's kan uitruilbaar gebruik word, en die hekspanning kan positief of negatief wees, wat meer buigsaam is as transistors.
(4) MOSFET kan werk onder baie klein stroom en baie lae spanning toestande, en sy vervaardigingsproses kan maklik baie MOSFET's op 'n silikonwafer integreer. Daarom is MOSFET's wyd gebruik in grootskaalse geïntegreerde stroombane.
Hoe om die kwaliteit en polariteit van MOSFET te beoordeel
Kies die reeks van die multimeter na RX1K, koppel die swart toetskabel aan die D-paal, en die rooi toetskabel aan die S-paal. Raak die G- en D-pale terselfdertyd met jou hand aan. Die MOSFET moet in 'n oombliklike geleidingstoestand wees, dit wil sê die meternaald swaai na 'n posisie met 'n kleiner weerstand. , en raak dan die G- en S-pale met jou hande, moet die MOSFET geen reaksie hê nie, dit wil sê, die meternaald sal nie terugbeweeg na die nulposisie nie. Op hierdie tydstip moet daar beoordeel word dat die MOSFET 'n goeie buis is.
Kies die reeks van die multimeter tot RX1K, en meet die weerstand tussen die drie penne van die MOSFET. As die weerstand tussen een pen en die ander twee penne oneindig is, en dit is steeds oneindig na die omruiling van die toetsleidings, Dan is hierdie pen die G-pool, en die ander twee penne is die S-pool en D-pool. Gebruik dan 'n multimeter om die weerstandswaarde tussen die S-pool en die D-pool een keer te meet, ruil die toetsleidings om en meet weer. Die een met die kleiner weerstandswaarde is swart. Die toetskabel is aan die S-paal gekoppel, en die rooi toetskabel is aan die D-paal gekoppel.
MOSFET opsporing en gebruik voorsorgmaatreëls
1. Gebruik 'n wyser multimeter om die MOSFET te identifiseer
1) Gebruik weerstandsmetingsmetode om die elektrodes van aansluiting MOSFET te identifiseer
Volgens die verskynsel dat die voorwaartse en terugwaartse weerstandswaardes van die PN-aansluiting van die MOSFET verskil, kan die drie elektrodes van die aansluiting-MOSFET geïdentifiseer word. Spesifieke metode: Stel die multimeter op die R×1k-reeks, kies enige twee elektrodes, en meet hul voorwaartse en terugwaartse weerstandswaardes onderskeidelik. Wanneer die voorwaartse en terugwaartse weerstandswaardes van twee elektrodes gelyk is en etlike duisende ohm is, dan is die twee elektrodes die afvoer D en die bron S onderskeidelik. Omdat vir aansluiting MOSFET's die drein en bron uitruilbaar is, moet die oorblywende elektrode die hek G wees. Jy kan ook die swart toetsdraad (rooi toetsdraad is ook aanvaarbaar) van die multimeter aan enige elektrode raak, en die ander toetslood na raak die oorblywende twee elektrodes in volgorde om die weerstandwaarde te meet. Wanneer die weerstandswaardes wat twee keer gemeet word, ongeveer gelyk is, is die elektrode in kontak met die swart toetslood die hek, en die ander twee elektrodes is onderskeidelik die drein en bron. As die weerstandswaardes wat twee keer gemeet is albei baie groot is, beteken dit dat dit die omgekeerde rigting van die PN-aansluiting is, dit wil sê hulle is albei omgekeerde weerstande. Daar kan vasgestel word dat dit 'n N-kanaal MOSFET is, en die swart toetskabel is aan die hek gekoppel; as die weerstandswaardes wat twee keer gemeet is, is Die weerstandswaardes is baie klein, wat aandui dat dit 'n voorwaartse PN-aansluiting is, dit wil sê 'n voorwaartse weerstand, en dit word bepaal as 'n P-kanaal MOSFET. Die swart toetskabel is ook aan die hek gekoppel. Indien bogenoemde situasie nie voorkom nie, kan jy die swart en rooi toetskabels vervang en die toets volgens bogenoemde metode uitvoer totdat die rooster geïdentifiseer is.
2) Gebruik weerstandsmetingsmetode om die kwaliteit van MOSFET te bepaal
Die weerstandsmetingsmetode is om 'n multimeter te gebruik om die weerstand tussen die MOSFET se bron en drein, hek en bron, hek en afvoer, hek G1 en hek G2 te meet om te bepaal of dit ooreenstem met die weerstandswaarde wat in die MOSFET-handleiding aangedui word. Die bestuur is goed of sleg. Spesifieke metode: Stel eers die multimeter op die R×10- of R×100-reeks, en meet die weerstand tussen die bron S en die drein D, gewoonlik in die reeks van tientalle ohm tot etlike duisende ohm (dit kan gesien word in die handleiding dat verskeie modelle buise, hul weerstand waardes verskil), as die gemete weerstand waarde groter is as die normale waarde, kan dit wees as gevolg van swak interne kontak; as die gemete weerstandswaarde oneindig is, kan dit 'n interne gebreekte paal wees. Stel dan die multimeter op die R×10k-reeks, en meet dan die weerstandswaardes tussen hekke G1 en G2, tussen die hek en die bron, en tussen die hek en die drein. Wanneer die gemete weerstandswaardes almal oneindig is, dan beteken dit dat die buis normaal is; as bogenoemde weerstandswaardes te klein is of daar 'n pad is, beteken dit dat die buis sleg is. Daar moet kennis geneem word dat indien die twee hekke in die buis gebreek word, die komponentvervangingsmetode vir opsporing gebruik kan word.
3) Gebruik die induksiesein-invoermetode om die versterkingsvermoë van MOSFET te skat
Spesifieke metode: Gebruik die R×100-vlak van die multimeterweerstand, koppel die rooi toetskabel aan die bron S, en die swart toetskabel aan die drein D. Voeg 'n 1.5V kragtoevoerspanning by die MOSFET. Op hierdie tydstip word die weerstandswaarde tussen die drein en die bron deur die meternaald aangedui. Knyp dan die hek G van die aansluiting MOSFET met jou hand vas, en voeg die geïnduseerde spanningsein van die menslike liggaam by die hek. Op hierdie manier, as gevolg van die versterkingseffek van die buis, sal die drein-bronspanning VDS en die dreinstroom Ib verander, dit wil sê die weerstand tussen die drein en die bron sal verander. Hieruit kan waargeneem word dat die meternaald tot 'n groot mate swaai. As die naald van die handroosternaald min swaai, beteken dit dat die versterkingsvermoë van die buis swak is; as die naald baie swaai, beteken dit dat die versterkingsvermoë van die buis groot is; as die naald nie beweeg nie, beteken dit dat die buis sleg is.
Volgens bogenoemde metode gebruik ons die R×100 skaal van die multimeter om die aansluiting MOSFET 3DJ2F te meet. Maak eers die G-elektrode van die buis oop en meet die drein-bron weerstand RDS om 600Ω te wees. Nadat jy die G-elektrode met jou hand vasgehou het, swaai die meternaald na links. Die aangeduide weerstand RDS is 12kΩ. As die meternaald groter swaai, beteken dit dat die buis goed is. , en het groter versterkingsvermoë.
Daar is 'n paar punte om op te let wanneer jy hierdie metode gebruik: Eerstens, wanneer jy die MOSFET toets en die hek met jou hand vashou, kan die multimeternaald na regs swaai (die weerstandswaarde neem af) of na links (die weerstandswaarde neem toe). . Dit is te wyte aan die feit dat die WS-spanning wat deur die menslike liggaam geïnduseer word relatief hoog is, en verskillende MOSFET's kan verskillende werkpunte hê wanneer gemeet met 'n weerstandsreeks (óf wat in die versadigde sone of die onversadigde sone werk). Toetse het getoon dat die RDS van die meeste buise toeneem. Dit wil sê, die horlosiewyser swaai na links; die RDS van 'n paar buise neem af, wat veroorsaak dat die horlosiewyser na regs swaai.
Maar ongeag die rigting waarin die horlosiewyser swaai, solank die horlosiewyser groter swaai, beteken dit dat die buis groter versterkingsvermoë het. Tweedens, hierdie metode werk ook vir MOSFET's. Maar daar moet kennis geneem word dat die insetweerstand van MOSFET hoog is, en die toegelate geïnduseerde spanning van die hek G moet nie te hoog wees nie, dus moenie die hek direk met jou hande knyp nie. Jy moet die geïsoleerde handvatsel van die skroewedraaier gebruik om die hek met 'n metaalstaaf aan te raak. , om te verhoed dat die lading wat deur die menslike liggaam geïnduseer word, direk by die hek gevoeg word, wat die ineenstorting van die hek veroorsaak. Derdens, na elke meting, moet die GS-pale kortgesluit word. Dit is omdat daar 'n klein hoeveelheid lading op die GS-aansluitingskapasitor sal wees, wat die VGS-spanning opbou. Gevolglik mag die hande van die meter nie beweeg wanneer daar weer gemeet word nie. Die enigste manier om die lading te ontlaai, is om die lading tussen die GS-elektrodes te kortsluit.
4) Gebruik weerstandsmetingsmetode om ongemerkte MOSFET's te identifiseer
Gebruik eers die metode om weerstand te meet om twee penne met weerstandswaardes te vind, naamlik die bron S en die drein D. Die oorblywende twee penne is die eerste hek G1 en die tweede hek G2. Skryf die weerstandswaarde tussen die bron S en die drein D neer, gemeet met eers twee toetsleidings. Skakel die toetssnoere om en meet weer. Skryf die gemete weerstandswaarde neer. Die een met die groter weerstandswaarde wat twee keer gemeet is, is die swart toetslood. Die gekoppelde elektrode is die drein D; die rooi toetskabel is aan die bron S gekoppel. Die S- en D-pole wat deur hierdie metode geïdentifiseer word, kan ook geverifieer word deur die versterkingsvermoë van die buis te skat. Dit wil sê, die swart toetskabel met groot versterkingsvermoë is aan die D-paal gekoppel; die rooi toetskabel is aan die grond gekoppel aan die 8-pool. Die toetsresultate van beide metodes moet dieselfde wees. Nadat die posisies van drein D en bron S bepaal is, installeer die stroombaan volgens die ooreenstemmende posisies van D en S. Oor die algemeen sal G1 en G2 ook in volgorde in lyn gebring word. Dit bepaal die posisies van die twee hekke G1 en G2. Dit bepaal die volgorde van die D-, S-, G1- en G2-penne.
5) Gebruik die verandering in omgekeerde weerstandswaarde om die grootte van transgeleiding te bepaal
Wanneer die transgeleidingsprestasie van VMOSN-kanaalverbetering MOSFET gemeet word, kan jy die rooi toetsleiding gebruik om die bron S en die swart toetsleiding aan die drein D te verbind. Dit is gelykstaande aan die byvoeging van 'n omgekeerde spanning tussen die bron en die drein. Op hierdie tydstip is die hek oop, en die omgekeerde weerstandswaarde van die buis is baie onstabiel. Kies die ohm-reeks van die multimeter tot die hoë weerstandreeks van R×10kΩ. Op hierdie tydstip is die spanning in die meter hoër. Wanneer jy die rooster G met jou hand raak, sal jy vind dat die omgekeerde weerstandswaarde van die buis aansienlik verander. Hoe groter die verandering, hoe hoër is die transgeleidingswaarde van die buis; as die transgeleiding van die buis wat getoets word baie klein is, gebruik hierdie metode om Wanneer te meet, verander die omgekeerde weerstand min.
Voorsorgmaatreëls vir die gebruik van MOSFET
1) Ten einde MOSFET veilig te gebruik, kan die grenswaardes van parameters soos die gedissipeerde drywing van die buis, die maksimum drein-bronspanning, die maksimum hek-bronspanning en die maksimum stroom nie in die kringontwerp oorskry word nie.
2) Wanneer verskillende tipes MOSFET's gebruik word, moet hulle streng in ooreenstemming met die vereiste voorspanning aan die stroombaan gekoppel word, en die polariteit van die MOSFET-voorspanning moet waargeneem word. Daar is byvoorbeeld 'n PN-aansluiting tussen die hekbron en drein van 'n aansluiting MOSFET, en die hek van 'n N-kanaalbuis kan nie positief bevooroordeeld wees nie; die hek van 'n P-kanaalbuis kan nie negatief bevooroordeeld wees nie, ens.
3) Omdat die insetimpedansie van MOSFET uiters hoog is, moet die penne tydens vervoer en berging kortgesluit word, en moet met metaalafskerming verpak word om te verhoed dat eksterne geïnduseerde potensiaal van die hek afbreek. Neem asseblief kennis dat MOSFET nie in 'n plastiekboks geplaas kan word nie. Dit is die beste om dit in 'n metaalboks te bêre. Let terselfdertyd daarop om die buis vogbestand te hou.
4) Ten einde MOSFET-hek induktiewe onklaarraking te voorkom, moet alle toetsinstrumente, werkbanke, soldeerboute en stroombane self goed geaard wees; wanneer jy die penne soldeer, soldeer eers die bron; voordat dit aan die stroombaan gekoppel word, moet die buis Alle loodpunte aan mekaar kortgesluit word, en die kortsluitmateriaal moet verwyder word nadat sweiswerk voltooi is; wanneer die buis van die komponentrak verwyder word, moet toepaslike metodes gebruik word om te verseker dat die menslike liggaam geaard is, soos om 'n aardring te gebruik; natuurlik, as gevorderd 'n Gasverhitte soldeerbout is geriefliker om MOSFET's te sweis en verseker veiligheid; die buis moet nie in die stroombaan geplaas of uitgetrek word voordat die krag afgeskakel is nie. Aan bogenoemde veiligheidsmaatreëls moet aandag gegee word wanneer MOSFET gebruik word.
5) Wanneer jy MOSFET installeer, let op die installasieposisie en probeer om nie naby die verwarmingselement te wees nie; om die vibrasie van die pyptoebehore te voorkom, is dit nodig om die buisdop vas te trek; wanneer die pennetjies gebuig is, moet hulle 5 mm groter as die wortelgrootte wees om te verseker dat die Vermy om die penne te buig en luglekkasie te veroorsaak.
Vir krag-MOSFET's word goeie hitte-afvoertoestande vereis. Omdat krag-MOSFET's onder hoë lastoestande gebruik word, moet voldoende hittesinks ontwerp word om te verseker dat die omhulseltemperatuur nie die nominale waarde oorskry nie sodat die toestel vir 'n lang tyd stabiel en betroubaar kan werk.
Kortom, om die veilige gebruik van MOSFET's te verseker, is daar baie dinge waaraan aandag gegee moet word, en daar is ook verskeie veiligheidsmaatreëls wat getref moet word. Die meerderheid professionele en tegniese personeel, veral die meerderheid elektroniese entoesiaste, moet voortgaan op grond van hul werklike situasie en praktiese maniere neem om MOSFET's veilig en effektief te gebruik.
Postyd: 15-Apr-2024
