MOS場(chǎng)效應(yīng)管電源開關(guān)電路,MOS場(chǎng)效應(yīng)管也被稱為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(MetalOxideSemiconductor FieldEffect Transistor, MOSFET)。它一般有耗盡型和增強(qiáng)型兩種。增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管可分為NPN型PNP型。NPN型通常稱為N溝道型,PNP型也叫P溝道型。對(duì)于N溝道的場(chǎng)效應(yīng)管其源極和漏極接在N型半導(dǎo)體上,同樣對(duì)于P溝道的場(chǎng)效應(yīng)管其源極和漏極則接在P型半導(dǎo)體上。場(chǎng)效應(yīng)管的輸出電流是由輸入的電壓(或稱電場(chǎng))控制,可以認(rèn)為輸入電流極小或沒(méi)有輸入電流,這使得該器件有很高的輸入阻抗,同時(shí)這也是我們稱之為場(chǎng)效應(yīng)管的原因。場(chǎng)效應(yīng)管的使用方法包括選擇合適的工作點(diǎn)和電源電壓,以及連接正確的外部電路。南京MOS場(chǎng)效應(yīng)管現(xiàn)貨直發(fā)
溝道增強(qiáng)型MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理:vGS對(duì)iD及溝道的控制作用① vGS=0 的情況,增強(qiáng)型MOS管的漏極d和源極s之間有兩個(gè)背靠背的PN結(jié)。當(dāng)柵——源電壓vGS=0時(shí),即使加上漏——源電壓vDS,而且不論vDS的極性如何,總有一個(gè)PN結(jié)處于反偏狀態(tài),漏——源極間沒(méi)有導(dǎo)電溝道,所以這時(shí)漏極電流iD≈0。② vGS>0 的情況,若vGS>0,則柵極和襯底之間的SiO2絕緣層中便產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)。電場(chǎng)方向垂直于半導(dǎo)體表面的由柵極指向襯底的電場(chǎng)。這個(gè)電場(chǎng)能排斥空穴而吸引電子。排斥空穴:使柵極附近的P型襯底中的空穴被排斥,剩下不能移動(dòng)的受主離子(負(fù)離子),形成耗盡層。吸引電子:將 P型襯底中的電子(少子)被吸引到襯底表面。南京MOS場(chǎng)效應(yīng)管現(xiàn)貨直發(fā)場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理是通過(guò)控制柵極電壓來(lái)調(diào)節(jié)源極和漏極之間的電流。
對(duì)于開關(guān)頻率小于100kHz的信號(hào)一般取(400~500)kHz載波頻率較好,變壓器選用較高磁導(dǎo)如5K、7K等高頻環(huán)形磁芯,其原邊磁化電感小于約1毫亨左右為好。這種驅(qū)動(dòng)電路只適合于信號(hào)頻率小于100kHz的場(chǎng)合,因信號(hào)頻率相對(duì)載波頻率太高的話,相對(duì)延時(shí)太多,且所需驅(qū)動(dòng)功率增大,UC3724和UC3725芯片發(fā)熱溫升較高,故100kHz以上開關(guān)頻率只對(duì)較小極電容的MOSFET才可以。對(duì)于1kVA左右開關(guān)頻率小于100kHz的場(chǎng)合,它是一種良好的驅(qū)動(dòng)電路。該電路具有以下特點(diǎn):?jiǎn)坞娫垂ぷ?,控制信?hào)與驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)隔離,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單尺寸較小,尤其適用于占空比變化不確定或信號(hào)頻率也變化的場(chǎng)合。
我們經(jīng)??碝OS管的PDF參數(shù),MOS管制造商采用RDS(ON)參數(shù)來(lái)定義導(dǎo)通阻抗,對(duì)開關(guān)應(yīng)用來(lái)說(shuō),RDS(ON)也是較重要的器件特性。數(shù)據(jù)手冊(cè)定義RDS(ON)與柵極(或驅(qū)動(dòng))電壓VGS以及流經(jīng)開關(guān)的電流有關(guān),但對(duì)于充分的柵極驅(qū)動(dòng),RDS(ON)是一個(gè)相對(duì)靜態(tài)參數(shù)。一直處于導(dǎo)通的MOS管很容易發(fā)熱。另外,慢慢升高的結(jié)溫也會(huì)導(dǎo)致RDS(ON)的增加。MOS管數(shù)據(jù)手冊(cè)規(guī)定了熱阻抗參數(shù),其定義為MOS管封裝的半導(dǎo)體結(jié)散熱能力。RθJC的較簡(jiǎn)單的定義是結(jié)到管殼的熱阻抗。場(chǎng)效應(yīng)管是一種半導(dǎo)體器件,通過(guò)外部電場(chǎng)調(diào)節(jié)電導(dǎo)。
MOS管的三個(gè)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(jì)或選擇驅(qū)動(dòng)電路的時(shí)候要麻煩一些,但沒(méi)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(gè)寄生二極管。這個(gè)叫體二極管,在驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載(如馬達(dá)),這個(gè)二極管很重要??梢栽贛OS管關(guān)斷時(shí)為感性負(fù)載的電動(dòng)勢(shì)提供擊穿通路從而避免MOS管被擊穿損壞。順便說(shuō)一句,體二極管只在單個(gè)的MOS管中存在,在集成電路芯片內(nèi)部通常是沒(méi)有的。在選型場(chǎng)效應(yīng)管時(shí),需要考慮其工作溫度范圍、最大耗散功率和靜態(tài)特性等參數(shù)。南京MOS場(chǎng)效應(yīng)管現(xiàn)貨直發(fā)
在進(jìn)行場(chǎng)效應(yīng)管電路調(diào)試時(shí),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。南京MOS場(chǎng)效應(yīng)管現(xiàn)貨直發(fā)
場(chǎng)效應(yīng)管(FET)是利用控制輸入回路的電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件,并以此命名。場(chǎng)效應(yīng)管(fet)是電場(chǎng)效應(yīng)控制電流大小的單極型半導(dǎo)體器件。在其輸入端基本不取電流或電流極小,具有輸入阻抗高、噪聲低、熱穩(wěn)定性好、制造工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn),在大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中被應(yīng)用。場(chǎng)效應(yīng)器件憑借其低功耗、性能穩(wěn)定、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),在集成電路中已經(jīng)有逐漸取代三極管的趨勢(shì)。但它還是非常嬌貴的,雖然多數(shù)已經(jīng)內(nèi)置了保護(hù)二極管,但稍不注意,也會(huì)損壞。所以在應(yīng)用中還是小心為妙。南京MOS場(chǎng)效應(yīng)管現(xiàn)貨直發(fā)