场效应管(FET)是利用控制输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件,并以此命名,场效应管[2]是常见的电子元件,属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高(10^8~10^9Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点。场效应晶体管于1925年由Julius Edgar Lilienfeld和于1934年由Oskar Heil分别发明,但是实用的器件一直到1952年才被制造出来(结型场效应管),1960年Dawan Kahng发明了金属氧化物半导体场效应晶体管,从而大部分代替了JFET,对电子行业的发展有着深远的意义。场效应管的可靠性较高,寿命长。半导体场效应管
马达控制应用马达控制应用是功率MOSFET大有用武之地的另一个应用领域。典型的半桥式控制电路采用2个MOSFET (全桥式则采用4个),但这两个MOSFET的关断时间(死区时间)相等。对于这类应用,反向恢复时间(trr) 非常重要。在控制电感式负载(比如马达绕组)时,控制电路把桥式电路中的MOSFET切换到关断状态,此时桥式电路中的另一个开关经过MOSFET中的体二极管临时反向传导电流。于是,电流重新循环,继续为马达供电。当头一个MOSFET再次导通时,另一个MOSFET二极管中存储的电荷必须被移除,通过头一个MOSFET放电,而这是一种能量的损耗,故trr 越短,这种损耗越小。半导体场效应管场效应管驱动电路简单,只需一个电压信号即可实现控制,降低电路复杂度。
与双极型晶体管相比,场效应管具有如下特点。(1)场效应管是电压控制器件,它通过VGS(栅源电压)来控制ID(漏极电流);(2)场效应管的控制输入端电流极小,因此它的输入电阻(107~1012Ω)很大。(3)它是利用多数载流子导电,因此它的温度稳定性较好;(4)它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数;(5)场效应管的抗辐射能力强;(6)由于它不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。
VMOS场效应管,VMOS场效应管(VMOSFET)简称VMOS管或功率场效应管,其全称为V型槽MOS场效应管。它是继MOSFET之后新发展起来的高效、功率开关器件。它不只继承了MOS场效应管输入阻抗高(≥108W)、驱动电流小(左右0.1μA左右),还具有耐压高(较高可耐压1200V)、工作电流大(1.5A~100A)、输出功率高(1~250W)、跨导的线性好、开关速度快等优良特性。正是由于它将电子管与功率晶体管之优点集于一身,因此在电压放大器(电压放大倍数可达数千倍)、功率放大器、开关电源和逆变器中正获得普遍应用。在使用场效应管时,需要注意避免静电放电,以免损坏器件。
导电沟道的形成:当vGS数值较小,吸引电子的能力不强时,漏——源极之间仍无导电沟道出现,如图1(b)所示。vGS增加时,吸引到P衬底表面层的电子就增多,当vGS达到某一数值时,这些电子在栅极附近的P衬底表面便形成一个N型薄层,且与两个N+区相连通,在漏——源极间形成N型导电沟道,其导电类型与P衬底相反,故又称为反型层,如图1(c)所示。vGS越大,作用于半导体表面的电场就越强,吸引到P衬底表面的电子就越多,导电沟道越厚,沟道电阻越小。场效应管是一种半导体器件,用于放大或开关电路中的信号。肇庆漏极场效应管
使用场效应管时,应注意其温度特性,避免在高温或低温环境下使用影响其性能。半导体场效应管
场效应管主要参数:1、开启电压,开启电压UT是指加强型绝缘栅场效应管中,使漏源间刚导通时的栅极电压。2、跨导,跨导gm是表示栅源电压UGS对漏极电流ID的控制才能,即漏极电流ID变化量与栅源电压UGS变化量的比值。gm是权衡场效应管放大才能的重要参数。3、漏源击穿电压,漏源击穿电压BUDS是指栅源电压UGS一定时,场效应管正常工作所能接受的较大漏源电压。这是一项极限参数,加在场效应管上的工作电压必须小于BUDS。4、较大耗散功率,较大耗散功率PDSM也是—项极限参数,是指场效应管性能不变坏时所允许的较大漏源耗散功率。运用时场效应管实践功耗应小于PDSM并留有—定余量。5、较大漏源电流,较大漏源电流IDSM是另一项极限参数,是指场效应管正常工作时,漏源间所允许经过的较大电流。场效应管的工作电流不应超越IDSM。半导体场效应管