Кои се функциите на MOSFET?

Постојат два главни типа на MOSFET: тип на поделена спојка и тип на изолирана порта. Раскрсницата MOSFET (JFET) е именувана затоа што има две PN спојки и изолирана портаМОСФЕТ(JGFET) е именуван затоа што портата е целосно изолирана од други електроди. Во моментов, меѓу MOSFET-овите со изолирана порта, најчесто користен е MOSFET, познат како MOSFET (метал-оксид-полупроводнички MOSFET); Покрај тоа, постојат PMOS, NMOS и VMOS моќни MOSFET-ови, како и неодамна лансираните пMOS и VMOS модули за напојување, итн.

 

Според различните канални полупроводнички материјали, типот на спој и типот на изолациона порта се поделени на канал и P канал. Ако се подели според режимот на спроводливост, MOSFET може да се подели на тип на исцрпување и тип на подобрување. МОСФЕТ-овите за спојување се сите типови на осиромашување, а изолираните порти се и типот на исцрпување и типот на подобрување.

Транзисторите со ефект на поле може да се поделат на транзистори со ефект на спојно поле и MOSFET. MOSFET-овите се поделени во четири категории: тип на исцрпување на N-канален и тип на подобрување; Тип на исцрпување на P-каналот и тип на подобрување.

 

Карактеристики на MOSFET

Карактеристиката на MOSFET е напонот на јужната порта UG; кој го контролира својот ID на одводната струја. Во споредба со обичните биполарни транзистори, MOSFET-овите имаат карактеристики на висока влезна импеданса, низок шум, голем динамички опсег, мала потрошувачка на енергија и лесна интеграција.

 

Кога апсолутната вредност на негативниот напон на пристрасност (-UG) се зголемува, слојот на исцрпување се зголемува, каналот се намалува и ID на струјата на одводот се намалува. Кога апсолутната вредност на негативниот напон на пристрасност (-UG) се намалува, слојот на исцрпување се намалува, каналот се зголемува и ID на струјата на одводот се зголемува. Може да се види дека ID на одводната струја е контролирана од напонот на портата, така што MOSFET е уред контролиран од напон, односно промените во излезната струја се контролираат со промени во влезниот напон, за да се постигне засилување и други цели.

 

Како биполарните транзистори, кога MOSFET се користи во кола како што е засилувањето, треба да се додаде и пристрасен напон на неговата порта.

Вратата на цевката со ефект на спојно поле треба да се примени со обратен напон на пристрасност, односно негативен напон на портата треба да се примени на цевката со N-канал и позитивна канџа на портата треба да се примени на цевката на каналот P. Засилено изолирана порта MOSFET треба да примени напон на портата напред. Напонот на портата на изолациониот MOSFET во режим на исцрпување може да биде позитивен, негативен или „0“. Методите за додавање на пристрасност вклучуваат метод на фиксна пристрасност, метод на самопонуден пристрасност, метод на директно спојување итн.

МОСФЕТима многу параметри, вклучително и DC параметри, AC параметри и гранични параметри, но при нормална употреба, треба да обрнете внимание само на следните главни параметри: заситена струја на одводниот извор IDSS-напон за исклучување нагоре, (спојната цевка и режимот на исцрпување изолирани цевка на портата, или напон на вклучување UT (засилена изолирана цевка на портата), транспроводливост gm, дефектен напон на одводниот извор BUDS, максимална дисипација на моќност PDSM и максимална струја на одводниот извор IDSM.

(1) Заситена струја на одводниот извор

Струјата на заситениот одводен извор IDSS се однесува на струјата на одводниот извор кога напонот на портата UGS=0 во MOSFET портата со изолација или исцрпување.

(2) Напон за притискање

Притиснатиот напон UP се однесува на напонот на портата кога врската со одводниот извор е штотуку отсечена во МОСФЕТ на портата со изолација или тип на исцрпување. Како што е прикажано во 4-25 за UGS-ID кривата на N-каналната цевка, значењето на IDSS и UP може јасно да се види.

(3) Напон на вклучување

Напонот за вклучување UT се однесува на напонот на портата кога врската со одводниот извор е штотуку направена во армирано изолираната порта MOSFET. Слика 4-27 ја прикажува кривата UGS-ID на цевката со N-канал, а значењето на UT може јасно да се види.

(4) Транспроводливост

Транспроводливоста gm ја претставува способноста на напонот на изворот на портата UGS да го контролира ID на одводната струја, односно односот на промената на ID на одводната струја до промената на напонот на изворот на портата UGS. 9m е важен параметар за мерење на способноста за засилувањеМОСФЕТ.

(5) Дефектниот напон на одводниот извор

Дефектниот напон BUDS на одводниот извор се однесува на максималниот напон на одводниот извор што MOSFET може да го прифати кога напонот на изворот на портата UGS е константен. Ова е ограничувачки параметар, а работниот напон што се применува на MOSFET мора да биде помал од BUDS.

(6) Максимална дисипација на моќност

Максималната дисипација на моќност PDSM е исто така граничен параметар, кој се однесува на максималната дисипација на енергија од изворот на одводот дозволена без влошување на перформансите на MOSFET. Кога се користи, вистинската потрошувачка на енергија на MOSFET треба да биде помала од PDSM и да остави одредена маргина.

(7) Максимална струја на одводниот извор

Максималната струја на одводниот извор IDSM е уште еден граничен параметар, кој се однесува на максималната струја дозволена да помине помеѓу одводот и изворот кога MOSFET-от работи нормално. Работната струја на MOSFET не треба да ја надминува IDSM.

1. MOSFET може да се користи за засилување. Бидејќи влезната импеданса на засилувачот MOSFET е многу висока, кондензаторот за спојување може да биде мал и не мора да се користат електролитски кондензатори.

2. Високата влезна импеданса на MOSFET е многу погодна за трансформација на импедансата. Често се користи за трансформација на импедансата во влезната фаза на повеќестепените засилувачи.

3. MOSFET може да се користи како променлив отпорник.

4. MOSFET може погодно да се користи како извор на постојана струја.

5. MOSFET може да се користи како електронски прекинувач.

 

MOSFET има карактеристики на низок внатрешен отпор, висок отпорен напон, брзо префрлување и висока енергија од лавина. Проектираниот распон на струјата е 1A-200A, а распонот на напонот е 30V-1200V. Можеме да ги прилагодиме електричните параметри во согласност со полињата за примена на клиентите и плановите за апликација за да ја подобриме доверливоста на производот на клиентите, севкупната ефикасност на конверзија и конкурентноста на цената на производот.

 

Споредба на MOSFET наспроти транзистор

(1) MOSFET е контролен елемент на напонот, додека транзистор е контролен елемент на струјата. Кога е дозволено да се земе само мала количина струја од изворот на сигналот, треба да се користи MOSFET; кога напонот на сигналот е низок и е дозволено да се земе голема количина струја од изворот на сигналот, треба да се користи транзистор.

(2) MOSFET користи мнозински носачи за спроведување на електрична енергија, па затоа се нарекува униполарен уред, додека транзисторите имаат и мнозински носачи и малцински носачи за спроведување на електрична енергија. Тоа се нарекува биполарен уред.

(3) Изворот и одводот на некои MOSFET може да се користат наизменично, а напонот на портата може да биде позитивен или негативен, што е пофлексибилно од транзисторите.

(4) MOSFET може да работи при многу мала струја и услови на многу низок напон, а неговиот производствен процес може лесно да интегрира многу MOSFET на силиконски нафора. Затоа, MOSFET се широко користени во големи интегрирани кола.

 

Како да се процени квалитетот и поларитетот на MOSFET

Изберете го опсегот на мултиметарот до RX1K, поврзете го црниот тест кабел со полот D, а црвениот тест кабел со полот S. Истовремено со раката допрете ги половите G и D. MOSFET треба да биде во состојба на моментална спроводливост, односно иглата на мерачот да се лула до положба со помал отпор. , а потоа со рацете допрете ги половите G и S, MOSFET-от не треба да има одговор, односно иглата на мерачот нема да се врати во нулта положба. Во тоа време, треба да се оцени дека MOSFET е добра цевка.

Изберете го опсегот на мултиметарот до RX1K и измерете го отпорот помеѓу трите пинови на MOSFET. Ако отпорот помеѓу еден иглички и другите два пина е бесконечен, а тој е сè уште бесконечен по размената на тест каблите, тогаш оваа игла е полот G, а другите два пина се половите S и D. Потоа користете мултиметар за да ја измерите вредноста на отпорот помеѓу полот S и полот D еднаш, заменете ги тестните кабли и измерете повторно. Онаа со помала вредност на отпорот е црна. Тестниот вод е поврзан со полот S, а црвениот тест вод е поврзан со полот D.

 

Мерки на претпазливост за откривање и употреба на MOSFET

1. Користете мултиметар со покажувач за да го идентификувате MOSFET-от

1) Користете метод за мерење отпор за да ги идентификувате електродите на спојниот MOSFET

Според феноменот дека вредностите на отпорот напред и назад на PN спојот на MOSFET се различни, може да се идентификуваат трите електроди на спојниот MOSFET. Специфичен метод: Поставете го мултиметарот на опсегот R×1k, изберете кои било две електроди и измерете ги нивните вредности на отпорот напред и назад соодветно. Кога вредностите на отпорот напред и назад на две електроди се еднакви и се неколку илјади оми, тогаш двете електроди се одводот D и изворот S соодветно. Бидејќи за спојните MOSFET-ови, одводот и изворот се заменливи, преостанатата електрода мора да биде портата G. Можете исто така да го допрете црниот тест одвод (исто така прифатливо е црвеното тестирање) на мултиметарот до која било електрода, а другиот тест одвод до допрете ги преостанатите две електроди во низа за да ја измерите вредноста на отпорот. Кога вредностите на отпорот измерени двапати се приближно еднакви, електродата во контакт со црниот тест вод е портата, а другите две електроди се соодветно одводот и изворот. Ако вредностите на отпорот измерени двапати се и двете многу големи, тоа значи дека тоа е обратна насока на PN спојот, односно и двата се обратни отпори. Може да се утврди дека се работи за N-канален MOSFET, а црниот тест кабел е поврзан со портата; ако вредностите на отпорот измерени двапати се Вредностите на отпорот се многу мали, што покажува дека се работи за преден PN спој, односно за напреден отпор и дека е определено дека е MOSFET на P-канален. Црниот тест кабел е исто така поврзан со портата. Ако не се случи горенаведената ситуација, можете да ги замените црните и црвените тест кабли и да го спроведете тестот според горенаведениот метод додека не се идентификува решетката.

 

2) Користете метод за мерење отпор за да го одредите квалитетот на MOSFET

Методот за мерење на отпорот е да се користи мултиметар за мерење на отпорот помеѓу изворот и одводот на MOSFET, портата и изворот, портата и одводот, портата G1 и портата G2 за да се утврди дали се совпаѓа со вредноста на отпорот наведена во упатството за MOSFET. Управувањето е добро или лошо. Специфичен метод: Прво, поставете го мултиметарот на опсегот R×10 или R×100 и измерете го отпорот помеѓу изворот S и одводот D, обично во опсег од десетици оми до неколку илјади оми (може да се види во прирачникот дека цевките за различни модели, нивните вредности на отпор се различни), ако измерената вредност на отпорот е поголема од нормалната вредност, тоа може да се должи на слаб внатрешен контакт; ако измерената вредност на отпорот е бесконечна, тоа може да биде внатрешен скршен пол. Потоа поставете го мултиметарот на опсегот R×10k, а потоа измерете ги вредностите на отпорот помеѓу портите G1 и G2, помеѓу портата и изворот и помеѓу портата и одводот. Кога измерените вредности на отпор се сите бесконечни, тогаш тоа значи дека цевката е нормална; ако горенаведените вредности на отпор се премногу мали или има патека, тоа значи дека цевката е лоша. Треба да се забележи дека ако двете порти се скршени во цевката, методот на замена на компонентите може да се користи за откривање.

 

3) Користете го методот за внесување индукциски сигнал за да ја процените способноста за засилување на MOSFET

Специфичен метод: Користете го нивото R×100 на отпорот на мултиметарот, поврзете го црвениот тест вод со изворот S, а црниот тест кабел со одводот D. Додадете напон на напојување од 1,5 V на MOSFET. Во тоа време, вредноста на отпорот помеѓу одводот и изворот е означена со иглата на мерачот. Потоа штипнете ја портата G на спојниот МОСФЕТ со раката и додајте го сигналот на индуцираниот напон на човечкото тело на портата. На овој начин, поради ефектот на засилување на цевката, напонот на одводниот извор VDS и одводната струја Ib ќе се променат, односно ќе се промени отпорот помеѓу одводот и изворот. Од ова, може да се забележи дека иглата на мерачот се ниша во голема мера. Ако иглата на иглата на рачната мрежа малку се ниша, тоа значи дека способноста за засилување на цевката е слаба; ако иглата многу се ниша, тоа значи дека способноста за засилување на цевката е голема; ако иглата не се движи, тоа значи дека цевката е лоша.

 

Според горенаведениот метод, ја користиме скалата R×100 на мултиметарот за да го измериме спојот MOSFET 3DJ2F. Прво отворете ја G електродата на цевката и измерете ја отпорноста на изворот на одвод RDS да биде 600Ω. Откако ќе ја држите G електродата со раката, иглата на мерачот се ниша налево. Назначениот отпор RDS е 12 kΩ. Ако иглата на мерачот се ниша поголема, тоа значи дека цевката е добра. , и има поголема способност за засилување.

 

Има неколку точки што треба да се забележат при користење на овој метод: Прво, кога го тестирате MOSFET-от и ја држите портата со рака, иглата на мултиметарот може да се заниша надесно (вредноста на отпорот се намалува) или налево (вредноста на отпорот се зголемува) . Ова се должи на фактот дека AC напонот индуциран од човечкото тело е релативно висок, а различни MOSFET може да имаат различни работни точки кога се мерат со опсег на отпор (или работат во заситената зона или незаситената зона). Тестовите покажаа дека RDS кај повеќето цевки се зголемува. Тоа е, стрелката на часовникот се ниша налево; RDS на неколку цевки се намалува, предизвикувајќи стрелката на часовникот да се замавнува надесно.

Но, без оглед на насоката во која се лула стрелката на часовникот, се додека стрелката на часовникот замавнува поголема, тоа значи дека цевката има поголема способност за засилување. Второ, овој метод работи и за MOSFET. Но, треба да се забележи дека влезниот отпор на MOSFET е висок, а дозволениот индуциран напон на портата G не треба да биде премногу висок, затоа не штипкајте ја портата директно со рацете. Мора да ја користите изолираната рачка на шрафцигерот за да ја допрете портата со метална прачка. , за да се спречи полнењето предизвикано од човечкото тело да се додаде директно на портата, предизвикувајќи дефект на портата. Трето, по секое мерење, GS столбовите треба да се краток спој. Тоа е затоа што ќе има мала количина на полнење на GS спојниот кондензатор, кој го зголемува VGS напонот. Како резултат на тоа, стрелките на мерачот може да не се движат при повторно мерење. Единствениот начин да се испушти полнењето е да се скрати полнењето помеѓу електродите на GS.

4) Користете метод за мерење отпор за да ги идентификувате неозначените MOSFET

Прво, користете го методот на мерење на отпорот за да најдете два пина со вредности на отпор, имено изворот S и одводот D. Преостанатите два пина се првата порта G1 и втората порта G2. Прво запишете ја вредноста на отпорот помеѓу изворот S и одводот D измерена со два пробни кабли. Префрлете ги проводните кабли и измерете повторно. Запишете ја измерената вредност на отпорот. Онаа со поголема вредност на отпорот измерена двапати е црната тест олово. Поврзаната електрода е одводот D; црвениот тест одвод е поврзан со изворот S. Половите S и D идентификувани со овој метод може да се потврдат и со проценка на способноста за засилување на цевката. Односно, црниот пробен кабел со голема способност за засилување е поврзан со полот D; црвениот тест одвод е поврзан со земјата со 8-пол. Резултатите од тестот на двата методи треба да бидат исти. Откако ќе ги одредите позициите на одводот D и изворот S, инсталирајте го колото според соодветните позиции на D и S. Општо земено, G1 и G2 исто така ќе бидат порамнети во низа. Ова ги одредува позициите на двете порти G1 и G2. Ова го одредува редоследот на пиновите D, S, G1 и G2.

5) Користете ја промената на вредноста на обратниот отпор за да ја одредите големината на транспроводливоста

При мерење на перформансите на транспроводливост на MOSFET за подобрување на каналот VMOSN, можете да го користите црвениот тест за да го поврзете изворот S и црниот тест со одводот D. Ова е еквивалентно на додавање обратен напон помеѓу изворот и одводот. Во тоа време, портата е отворено коло, а вредноста на обратниот отпор на цевката е многу нестабилна. Изберете го опсегот на ом на мултиметарот до опсегот на висок отпор од R×10kΩ. Во тоа време, напонот во мерачот е поголем. Кога ќе ја допрете решетката G со раката, ќе откриете дека вредноста на обратниот отпор на цевката значително се менува. Колку е поголема промената, толку е поголема вредноста на транспроводливоста на цевката; ако транспроводливоста на цевката што се тестира е многу мала, користете го овој метод за мерење кога , обратниот отпор малку се менува.

 

Мерки на претпазливост при користење на MOSFET

1) За безбедно користење на MOSFET, граничните вредности на параметрите како што се потрошената моќност на цевката, максималниот напон на одводниот извор, максималниот напон на изворот на портата и максималната струја не може да се надминат во дизајнот на колото.

2) Кога користите различни типови на MOSFET, тие мора да бидат поврзани со колото во строга согласност со потребната пристрасност и мора да се почитува поларитетот на пристрасноста на MOSFET. На пример, постои PN спој помеѓу изворот на портата и одводот на спојниот MOSFET, а портата на цевката со N-канал не може да биде позитивно пристрасна; портата на цевката со P-канал не може да биде негативно пристрасна, итн.

3) Бидејќи влезната импеданса на MOSFET е екстремно висока, игличките мора да бидат краток спој за време на транспортот и складирањето и мора да бидат спакувани со метална заштита за да се спречи надворешен индуциран потенцијал од дефект на портата. Особено, имајте предвид дека MOSFET не може да се стави во пластична кутија. Најдобро е да го чувате во метална кутија. Во исто време, внимавајте да ја одржувате цевката отпорна на влага.

4) За да се спречи индуктивен дефект на портата на MOSFET, сите инструменти за тестирање, работните маси, рачките за лемење и самите кола мора да бидат добро заземјени; при лемење на игличките, прво залемете го изворот; пред да се поврзете со колото, цевката Сите оловни краеви треба да се куса спојуваат еден со друг, а материјалот за краток спој треба да се отстрани по завршувањето на заварувањето; при отстранување на цевката од решетката на компонентите, треба да се користат соодветни методи за да се осигура дека човечкото тело е заземјено, како на пример користење на заземјувачки прстен; се разбира, ако е напредно Рачката за лемење што се загрева на гас е попогодна за заварување MOSFET и обезбедува безбедност; цевката не смее да се вметнува или да се извлекува од колото пред да се исклучи напојувањето. При користење на MOSFET мора да се внимава на горенаведените безбедносни мерки.

5) При инсталирање на MOSFET, внимавајте на положбата за монтирање и обидете се да избегнете да бидете блиску до грејниот елемент; со цел да се спречат вибрациите на фитинзите на цевките, неопходно е да се затегне обвивката на цевката; кога игличките се свиткани, тие треба да бидат 5 мм поголеми од големината на коренот за да се осигура дека Избегнувајте свиткување на игличките и предизвикување истекување на воздух.

За моќни MOSFET, потребни се добри услови за дисипација на топлина. Бидејќи моќните MOSFET-ови се користат во услови на големо оптоварување, мора да се дизајнираат доволно ладилници за да се осигура дека температурата на куќиштето не ја надминува номиналната вредност за уредот да може да работи стабилно и сигурно долго време.

Накратко, за да се обезбеди безбедно користење на MOSFET, има многу работи на кои треба да се обрне внимание, а исто така треба да се преземат различни безбедносни мерки. Поголемиот дел од стручниот и техничкиот персонал, особено поголемиот дел од електронските ентузијасти, мора да продолжи врз основа на нивната фактичка ситуација и да преземе Практични начини за безбедно и ефективно користење на MOSFET.