现在的高清、液晶、等离子电视机中开关电源部分除了采用了PFC技术外,在元器件上的开关管均采用性能优异的MOS管取代过去的大功率晶体三极管,使整机的效率、可靠较大程度上提高,故障率大幅的下降。MOS管和大功率晶体三极管在结构、特性有着本质上的区别,所以在应用上,它的驱动电路比晶体三极管复杂。所有的FET都有栅极(gate)、漏极(drain)、源极(source)三个端,分别大致对应双极性晶体管的基极(base)、集电极(collector)和发射极(emitter)。场效应管需遵循正确的电路连接方式,通常包括源极、栅极和漏极三个引脚,根据不同类型选择合适的偏置电压。南京增强型场效应管加工
N沟道耗尽型MOSFET场效应管的基本结构:a.结构:N沟道耗尽型MOS管与N沟道增强型MOS管基本相似。b.区别:耗尽型MOS管在vGS=0时,漏——源极间已有导电沟道产生,而增强型MOS管要在vGS≥VT时才出现导电沟道。c.原因:制造N沟道耗尽型MOS管时,在SiO2绝缘层中掺入了大量的碱金属正离子Na+或K+(制造P沟道耗尽型MOS管时掺入负离子),如图1(a)所示,因此即使vGS=0时,在这些正离子产生的电场作用下,漏——源极间的P型衬底表面也能感应生成N沟道(称为初始沟道),只要加上正向电压vDS,就有电流iD。 如果加上正的vGS,栅极与N沟道间的电场将在沟道中吸引来更多的电子,沟道加宽,沟道电阻变小,iD增大。反之vGS为负时,沟道中感应的电子减少,沟道变窄,沟道电阻变大,iD减小。当vGS负向增加到某一数值时,导电沟道消失,iD趋于零,管子截止,故称为耗尽型。沟道消失时的栅-源电压称为夹断电压,仍用VP表示。与N沟道结型场效应管相同,N沟道耗尽型MOS管的夹断电压VP也为负值,但是,前者只能在vGS<0的情况下工作。而后者在vGS=0,vGS>0南京单极型场效应管制造MOSFET是最常见的场效应管,其优势在于高输入电阻和低功耗。
场效应管的作用:1、场效应管可应用于放大,由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。2、场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换,常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。3、场效应管可以用作可变电阻。4、场效应管可以方便地用作恒流源。5、场效应管可以用作电子开关。场效应管的分类:场效应管分为结型场效应管(JFET)和绝缘栅场效应管(MOS管)两大类。按沟道材料型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种;按导电方式:耗尽型与增强型,结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型的,也有增强型的。场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管,而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型;P沟耗尽型和增强型四大类。
MOS管开关电路图:头一种应用,由PMOS来进行电压的选择,当V8V存在时,此时电压全部由V8V提供,将PMOS关闭,VBAT不提供电压给VSIN,而当V8V为低时,VSIN由8V供电。注意R120的接地,该电阻能将栅极电压稳定地拉低,确保PMOS的正常开启,这也是前文所描述的栅极高阻抗所带来的状态隐患。D9和D10的作用在于防止电压的倒灌。D9可以省略。这里要注意到实际上该电路的DS接反,这样由附生二极管导通导致了开关管的功能不能达到,实际应用要注意。基本场效应管的特点包括输入电阻高、输入电容低。
以上讨论的是MOSFET ON状态时电阻的选择,在MOSFET OFF状态时为了保证栅极电荷快速泻放,此时阻值要尽量小。通常为了保证快速泻放,在Rg上可以并联一个二极管。当泻放电阻过小,由于走线电感的原因也会引起谐振(因此有些应用中也会在这个二极管上串一个小电阻),但是由于二极管的反向电流不导通,此时Rg又参与反向谐振回路,因此可以抑制反向谐振的尖峰。估算导通损耗、输出的要求和结区温度的时候,就可以参考前文所指出的方法。MOSFET的应用领域非常普遍,远非一两篇文章可以概括。场效应管在静态工作时功耗较低,有利于节能降耗。无锡功耗低场效应管定制价格
场效应管具有较高的耐热性能,适用于高温环境。南京增强型场效应管加工
Source和drain不同掺杂不同几何形状的就是非对称MOS管,制造非对称晶体管有很多理由,但所有的较终结果都是一样的,一个引线端被优化作为drain,另一个被优化作为source,如果drain和source对调,这个器件就不能正常工作了。晶体管有N型channel所有它称为N-channel MOS管,或NMOS。P-channel MOS管也存在,是一个由轻掺杂的N型BACKGATE和P型source和drain组成的PMOS管。如果这个晶体管的GATE相对于BACKGATE正向偏置,电子就被吸引到表面,空穴就被排斥出表面。硅的表面就积累,没有channel形成。南京增强型场效应管加工