MOS管的三個管腳之間有寄生電容存在,這不是我們需要的,而是由于制造工藝限制產(chǎn)生的。寄生電容的存在使得在設(shè)計或選擇驅(qū)動電路的時候要麻煩一些,但沒有辦法避免,后邊再詳細(xì)介紹。在MOS管原理圖上可以看到,漏極和源極之間有一個寄生二極管。這個叫體二極管,在驅(qū)動感性負(fù)載(如馬達(dá)),這個二極管很重要??梢栽贛OS管關(guān)斷時為感性負(fù)載的電動勢提供擊穿通路從而避免MOS管被擊穿損壞。順便說一句,體二極管只在單個的MOS管中存在,在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒有的。場效應(yīng)管有三種類型,分別是MOSFET、JFET和IGBT,它們各自具有不同的特性和應(yīng)用領(lǐng)域。湖州結(jié)型場效應(yīng)管
雪崩失效分析(電壓失效),底什么是雪崩失效呢,簡單來說MOSFET在電源板上由于母線電壓、變壓器反射電壓、漏感尖峰電壓等等系統(tǒng)電壓疊加在MOSFET漏源之間,導(dǎo)致的一種失效模式。簡而言之就是由于就是MOSFET漏源極的電壓超過其規(guī)定電壓值并達(dá)到一定的能量限度而導(dǎo)致的一種常見的失效模式。下面的圖片為雪崩測試的等效原理圖,做為電源工程師可以簡單了解下??赡芪覀兘?jīng)常要求器件生產(chǎn)廠家對我們電源板上的MOSFET進(jìn)行失效分析,大多數(shù)廠家都光給一個EAS.EOS之類的結(jié)論,那么到底我們怎么區(qū)分是否是雪崩失效呢,下面是一張經(jīng)過雪崩測試失效的器件圖,我們可以進(jìn)行對比從而確定是否是雪崩失效。湖州結(jié)型場效應(yīng)管在進(jìn)行場效應(yīng)管電路調(diào)試時,應(yīng)逐步調(diào)整柵極電壓,觀察輸出變化,以確保電路性能達(dá)到預(yù)期。
如果GATE相對于BACKGATE反向偏置,空穴被吸引到表面,channel形成了,因此PMOS管的閾值電壓是負(fù)值。由于NMOS管的閾值電壓是正的,PMOS的閾值電壓是負(fù)的,所以工程師們通常會去掉閾值電壓前面的符號,一個工程師可能說,"PMOS Vt從0.6V上升到0.7V", 實際上PMOS的Vt是從-0.6V下降到-0.7V。場效應(yīng)管通過投影一個電場在一個絕緣層上來影響流過晶體管的電流。事實上沒有電流流過這個絕緣體,所以FET管的GATE電流非常小。較普通的FET用一薄層二氧化硅來作為GATE極下的絕緣體。這種晶體管稱為金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管,或,金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOSFET)。因為MOS管更小更省電,所以他們已經(jīng)在很多應(yīng)用場合取代了雙極型晶體管。
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(yīng)當(dāng)大于干線電壓或總線電壓。這樣才能提供足夠的保護(hù),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(shè)計工程師需要考慮的其他安全因素包括由開關(guān)電子設(shè)備(如電機(jī) 或變壓器)誘發(fā)的電壓瞬變。不同應(yīng)用的額定電壓也有所不同;通常,便攜式設(shè)備為20V、FPGA電源為20~30V、85~220VAC應(yīng)用為450~600V。在連續(xù)導(dǎo)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。IGBT結(jié)合了場效應(yīng)管和雙極晶體管的優(yōu)點,適用于高電壓和高頻率的場合。
MOS管的工作原理,在開關(guān)電源中常用MOS管的漏極開路電路,如圖2漏極原封不動地接負(fù)載,叫開路漏極,開路漏極電路中不管負(fù)載接多高的電壓,都能夠接通和關(guān)斷負(fù)載電流。是理想的模擬開關(guān)器件。這就是MOS管做開關(guān)器件的原理。當(dāng)然MOS管做開關(guān)使用的電路形式比較多了。NMOS管的開路漏極電路,在開關(guān)電源應(yīng)用方面,這種應(yīng)用需要MOS管定期導(dǎo)通和關(guān)斷。比如,DC-DC電源中常用的基本降壓轉(zhuǎn)換器依賴兩個MOS管來執(zhí)行開關(guān)功能,這些開關(guān)交替在電感里存儲能量,然后把能量釋放給負(fù)載。我們常選擇數(shù)百kHz乃至1MHz以上的頻率,因為頻率越高,磁性元件可以更小更輕。在正常工作期間,MOS管只相當(dāng)于一個導(dǎo)體。因此,我們電路或者電源設(shè)計人員較關(guān)心的是MOS的較小傳導(dǎo)損耗。場效應(yīng)管可以用作放大器,可以放大輸入信號的幅度。珠海功耗低場效應(yīng)管制造
場效應(yīng)管有多種類型,如JFET、MOSFET等,滿足不同應(yīng)用需求。湖州結(jié)型場效應(yīng)管
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。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。湖州結(jié)型場效應(yīng)管