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场效应管的温度一般不能超过多少,这电阻是不是坏了一点阻值也没有PCB板上的几个三极管和

来源:整理 时间:2023-04-29 08:20:37 编辑:亚灵电子网 手机版

1,这电阻是不是坏了一点阻值也没有PCB板上的几个三极管和

没有坏,这个电阻的阻值本来就很小,况且电阻损坏不会阻值减小晶体管超热一般来说它还在工作,应该还没有坏,

这电阻是不是坏了一点阻值也没有PCB板上的几个三极管和

2,有刷电调温度一般不能超过多少度

有水冷的,船用的。http://www.hobbywing.com/ArticleShow.asp?ArticleID=446沒實際量過溫度,不過我猜大約70-80度吧。
自己改装吧! 或者使用电脑的制冷块设备来降温。 温度一般<60度, 反正 电子设备是低低益善的
MOS管一般极限温度是结温150度,外壳120左右有散热片根据情况是85到90左右,不过是越低越好
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有刷电调温度一般不能超过多少度

3,场效应管的主要参数

饱和漏极电流IDSS它可定义为:当栅、源极之间的电压等于零,而漏、源极之间的电压大于夹断电压时,对应的漏极电流。夹断电压UP它可定义为:当UDS一定时,使ID减小到一个微小的电流时所需的UGS。开启电压UT它可定义为:当UDS一定时,使ID到达某一个数值时所需的UGS。 交流参数可分为输出电阻和低频互导2个参数,输出电阻一般在几十千欧到几百千欧之间,而低频互导一般在十分之几至几毫西的范围内,特殊的可达100mS,甚至更高。低频跨导gm它是描述栅、源电压对漏极电流的控制作用。极间电容场效应管三个电极之间的电容,它的值越小表示管子的性能越好。 ①最大漏极电流是指管子正常工作时漏极电流允许的上限值,②最大耗散功率是指在管子中的功率,受到管子最高工作温度的限制,③最大漏源电压是指发生在雪崩击穿、漏极电流开始急剧上升时的电压,④最大栅源电压是指栅源间反向电流开始急剧增加时的电压值。除以上参数外,还有极间电容、高频参数等其他参数。漏、源击穿电压当漏极电流急剧上升时,产生雪崩击穿时的UDS。栅极击穿电压结型场效应管正常工作时,栅、源极之间的PN结处于反向偏置状态,若电流过高,则产生击穿现象。使用时主要关注的参数有:1、IDSS—饱和漏源电流。是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,栅极电压UGS=0时的漏源电流。2、UP—夹断电压。是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,使漏源间刚截止时的栅极电压。3、UT—开启电压。是指增强型绝缘栅场效管中,使漏源间刚导通时的栅极电压。4、gM—跨导。是表示栅源电压UGS—对漏极电流ID的控制能力,即漏极电流ID变化量与栅源电压UGS变化量的比值。gM是衡量场效应管放大能力的重要参数。5、BUDS—漏源击穿电压。是指栅源电压UGS一定时,场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压。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。6、PDSM—最大耗散功率。也是一项极限参数,是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率。使用时,场效应管实际功耗应小于PDSM并留有一定余量。7、IDSM—最大漏源电流。是一项极限参数,是指场效应管正常工作时,漏源间所允许通过的最大电流。场效应管的工作电流不应超过IDSM 。

场效应管的主要参数

4,场效应管的注意事项

(1)为了安全使用场效应管,在线路的设计中不能超过管的耗散功率,最大漏源电压、最大栅源电压和最大电流等参数的极限值。(2)各类型场效应管在使用时,都要严格按要求的偏置接入电路中,要遵守场效应管偏置的极性。如结型场效应管栅源漏之间是PN结,N沟道管栅极不能加正偏压;P沟道管栅极不能加负偏压,等等。(3)MOS场效应管由于输入阻抗极高,所以在运输、贮藏中必须将引出脚短路,要用金属屏蔽包装,以防止外来感应电势将栅极击穿。尤其要注意,不能将MOS场效应管放入塑料盒子内,保存时最好放在金属盒内,同时也要注意管的防潮。(4)为了防止场效应管栅极感应击穿,要求一切测试仪器、工作台、电烙铁、线路本身都必须有良好的接地;管脚在焊接时,先焊源极;在连入电路之前,管的全部引线端保持互相短接状态,焊接完后才把短接材料去掉;从元器件架上取下管时,应以适当的方式确保人体接地如采用接地环等;当然,如果能采用先进的气热型电烙铁,焊接场效应管是比较方便的,并且确保安全;在未关断电源时,绝对不可以把管插人电路或从电路中拔出。以上安全措施在使用场效应管时必须注意。(5)在安装场效应管时,注意安装的位置要尽量避免靠近发热元件;为了防管件振动,有必要将管壳体紧固起来;管脚引线在弯曲时,应当大于根部尺寸5毫米处进行,以防止弯断管脚和引起漏气等。(6)使用VMOS管时必须加合适的散热器后。以VNF306为例,该管子加装140×140×4(mm)的散热器后,最大功率才能达到30W。(7)多管并联后,由于极间电容和分布电容相应增加,使放大器的高频特性变坏,通过反馈容易引起放大器的高频寄生振荡。为此,并联复合管管子一般不超过4个,而且在每管基极或栅极上串接防寄生振荡电阻。(8)结型场效应管的栅源电压不能接反,可以在开路状态下保存,而绝缘栅型场效应管在不使用时,由于它的输入电阻非常高,须将各电极短路,以免外电场作用而使管子损坏。(9)焊接时,电烙铁外壳必须装有外接地线,以防止由于电烙铁带电而损坏管子。对于少量焊接,也可以将电烙铁烧热后拔下插头或切断电源后焊接。特别在焊接绝缘栅场效应管时,要按源极-漏极-栅极的先后顺序焊接,并且要断电焊接。(10)用25W电烙铁焊接时应迅速,若用45~75W电烙铁焊接,应用镊子夹住管脚根部以帮助散热。结型场效应管可用表电阻档定性地检查管子的质量(检查各PN结的正反向电阻及漏源之间的电阻值),而绝缘栅场效管不能用万用表检查,必须用测试仪,而且要在接入测试仪后才能去掉各电极短路线。取下时,则应先短路再取下,关键在于避免栅极悬空。在要求输入阻抗较高的场合使用时,必须采取防潮措施,以免由于温度影响使场效应管的输入电阻降低。如果用四引线的场效应管,其衬底引线应接地。陶瓷封装的芝麻管有光敏特性,应注意避光使用。对于功率型场效应管,要有良好的散热条件。因为功率型场效应管在高负荷条件下运用,必须设计足够的散热器,确保壳体温度不超过额定值,使器件长期稳定可靠地工作。总之,确保场效应管安全使用,要注意的事项是多种多样,采取的安全措施也是各种各样,广大的专业技术人员,特别是广大的电子爱好者,都要根据自己的实际情况出发,采取切实可行的办法,安全有效地用好场效应管。

5,为什么我加上40V电压给IRF540的漏源级却冒烟了呢

线路焊接应注意事项,看是否有能解决你的问题?1、为了防止场效应管栅极感应击穿,要求一切测试仪器、工作台、电烙铁、线路本身都必须有良好的接地;管脚在焊接时,先焊源极;在连入电路之前,管的全部引线端保持互相短接状态,焊接完后才把短接材料去掉;从元器件架上取下管时,应以适当的方式确保人体接地如采用接地环等;当然,如果能采用先进的气热型电烙铁,焊接场效应管是比较方便的,并且确保安全;在未关断电源时,绝对不可以把管插人电路或从电路中拔出。以上安全措施在使用场效应管时必须注意。 2、在安装场效应管时,注意安装的位置要尽量避免靠近发热元件;为了防管件振动,有必要将管壳体紧固起来;管脚引线在弯曲时,应当大于根部尺寸5毫米处进行,以防止弯断管脚和引起漏气等。   3、使用时必须加合适的足够大的散热器后,才能正常使用。    4、多管并联后,由于极间电容和分布电容相应增加,使放大器的高频特性变坏,通过反馈容易引起放大器的高频寄生振荡。为此,并联复合管管子一般不超过4个,而且在每管基极或栅极上串接防寄生振荡电阻。   5、结型场效应管的栅源电压不能接反,可以在开路状态下保存,而绝缘栅型场效应管在不使用时,由于它的输入电阻非常高,须将各电极短路,以免外电场作用而使管子损坏。    6、 场效应管焊接时,电烙铁外壳必须装有外接地线,以防止由于电烙铁带电而损坏管子。对于少量焊接,也可以将电烙铁烧热后拔下插头或切断电源后焊接。特别在焊接绝缘栅场效应管时,要按源极-漏极-栅极的先后顺序焊接,并且要断电焊接。   7、用25W电烙铁焊接时应迅速,若用45~75W电烙铁焊接,应用镊子夹住管脚根部以帮助散热。结型场效应管可用表电阻档定性地检查管子的质量(检查各PN结的正反向电阻及漏源之间的电阻值),而绝缘栅场效管不能用万用表检查,必须用测试仪,而且要在接入测试仪后才能去掉各电极短路线。取下时,则应先短路再取下,关键在于避免栅极悬空。   在要求输入阻抗较高的场合使用时,必须采取防潮措施,以免由于温度影响使场效应管的输入电阻降低。如果用四引线的场效应管,其衬底引线应接地。陶瓷封装的芝麻管有光敏特性,应注意避光使用。   对于功率型场效应管,要有良好的散热条件。因为功率型场效应管在高负荷条件下运用,必须设计足够的散热器,确保壳体温度不超过额定值,使器件长期稳定可靠地工作。 8、为了安全使用场效应管,在线路的设计中不能超过管的耗散功率,最大漏源电压、最大栅源电压和最大电流等参数的极限值。   9、各类型场效应管在使用时,都要严格按要求的偏置接人电路中,要遵守场效应管偏置的极性。如结型场效应管栅源漏之间是PN结,N沟道管栅极不能加正偏压;P沟道管栅极不能加负偏 压,等等。10、场效应管由于输人阻抗极高,所以在运输、贮藏中必须将引出脚短路,要用金属屏蔽包装,以防止外来感应电势将栅极击穿。尤其要注意,不能将场效应管放人塑料盒子内,保存时最好放在金属盒内,同时也要注意管的防潮。   总之,确保场效应管安全使用,要注意的事项是多种多样,采取的安全措施也是各种各样,广大的专业技术人员,特别是广大的电子爱好者,都要根据自己的实际情况出发,采取切实可行的办法,安全有效地用好场效应管。
你可能接的不是漏源两极再看看别人怎么说的。
场效应管导通后电阻一般是0.0几欧,40V除以这个电阻,电流肯定大于了23A呀。

6,在使用场效应管作为高放时应注意哪些参数

一、极限参数 所谓极限参数,是指在晶体管工作时,不管因何种原因,都不允许超过的参数。这些参数常规的有三个击穿电压(BV)、最大集电极电流(Icm)、最大集电极耗散功率(Pcm)、晶体管工作的环境(包括温度、湿度、电磁场、大气压等)、存储条件等。在民用电子产品的应用中,基本只关心前三个。 1、 晶体管的反向击穿电压 定义:在被测PN结两端施加连续可调的反向直流电压,观察其PN结的电流变化情况,当PN结的反向电流出现剧烈增加时,此时施加到此PN结两端的电压值,就是此PN结的反向击穿电压。 每个晶体管都有三个反向击穿电压,分别是:基极开路时集电极—发射极反向击穿电压(BVceo)、发射极开路时集电极—基极反向击穿电压(BVcbo)和集电极开路时基极—发射极反向击穿电压。此电参数对工程设计的指导意义是:决定了晶体管正常工作的电压范围。 由此电参数的特性可知,当晶体管在工作中出现击穿状态,将是非常危险的。因此,在设计中,都给晶体管工作时的电压范围,留有足够的余量。实际上,当晶体管长期工作在较高电压时(晶体管实测值的60%以上),其晶体管的可靠性将会出现数量级的下降。有兴趣的可以参考《电子元器件降额准则》。 许多公司在对来料进行入库检验时发现,一些品种的反向击穿电压实测值要比规格书上所标的要大出许多。这是怎么回事呢? 晶体管在生产制造过程中,与一些我们常见的生产完全不一样。在晶体管的生产过程中,可以分成二大块:芯片制造和封装。在工程分类中,习惯把芯片制造统称为“前道”,而把封装行业统称为“后道”。在前道生产中,从投料开始选原材料,到芯片出厂,一切控制数据,给出的都是范围。芯片在正常生产时,投料的最小单位是“编号批”,每批为24或25片4英寸到8英寸直径的园片。就以4寸片为例,每片可出合格的晶体管只数少则上千,多则可近10万。在实际生产中,最小生产单位是“扩散批”,一个扩散批所投的园片从150片到250片之间。可以想象出,在芯片的前道生产中,每次投料,对以单只来计算的晶体管而言,是一个什么样的数量概念。不说别的,要让一个扩散批所有的材料,具有相同的电特性(这里,也可以说是硅片的电阻率),是不可能的。加上硅片中,不可避免的会有一些固有的缺陷(半导体晶格的层错和位错),使得在几乎相同环境中生产出的同一品种的晶体管,不可能具有完全相同的电特性。这样只能给出一个大家都能接受的范围,这就是产品规格书。 为了提高生产效率,现在许多芯片厂都把芯片的“免测率”作为生产线工序能力的一项重要考核指标。所谓的“免测”,是指产品的参数靠设计、工序控制来达到,加工结束后,通过抽测部分相关点的参数,来判断此片的质量情况。当此片的抽测合格率在96%以上时,就把此片芯片列入“免测片”。要使晶体管芯片达到免测试,就必须对其中的一些参数进行“余量放大”。而晶体管的反向击穿电压就是重点之一。为了提高晶体管的反射击穿电压,芯片投料时,就会对材料进行优化,优化的考虑是在最差的工艺加工情况下,所生产出的晶体管反向击穿电压也要比规格书高10~20%,而在生产控制时,为了达到生产工艺设计时的指标,又会考虑在最差的情况下,使产品能够达到设计要求,这样,就使已经被放大过一次的指标再次被大10~20%。这样,就使原来只要求反向击穿电压达到20~30V的晶体管,在实测时,部分就能达到60V以上,甚至更高。这就是为什么有时一些晶体管的反向击穿电压实测值会远大于规格书的原因。尽管一些晶体管的反向击穿电压值远大于规格书,那么,是否就可以以实测值来作为使用的依据呢?回答是否定的。 这是因为,所有的晶体管测试程序,都是以规格书上所提供的参数范围,来作为差别晶体管合格与否的标准。对反向击穿电压而言,只要比规格书上所规定的值大,就判为合格。如果你测量到的反向击穿电压要远高于规格书,不要以为供应商以后发给你的货,都是具有与此相同的电压特性,供应商所提供的商品,永远只会承诺以规格书为准,也只能是以规格书为准提供商品。规格书上所承诺的,是实际的,而其它,都是虚的。因此,建议在设计选型时,一定要以规格书为准,并留下足够的余量,而不是以实物的测试值为准。 在一些高反压晶体管的规格书上,有些反向击穿电压以BVcer和BVcbr来表述。此种表述的含义是: BVcer——基极与发射极之间,接有一只KΩ量纲的电阻,其它测试原理、测试条件与BVceo相同。同样,BVcbr在测试晶体管的C-B结的反向击穿电压时,其晶体管的发射极不是悬空,而是通过一只KΩ量纲的电阻接到“零电位”。晶体管的反向击穿电压高低的排列是: BVcbo≥BVcbr>BVcer>BVceo。 2、晶体管的最大集电极电流Icm 定义:晶体管处于共发射极工作时,集电极—发射极之间的电压为一定值,增加晶体管的Ic,随着Ic的增加,晶体管的放大会减小。当晶体管的放大降到是正常时(测试条件)的一半时,此时的Ic就称为Icm。此电参数对工程设计的指导意义是:决定了晶体管正常工作的电流范围。此电参数与放大有关。从放大(此处所说的放大是指晶体管在共发射极电路时的Hfe。在没有特别说明时,都是指此)的公式上可知: Ic=Iceo+β*Ib(Vce=常数),其中Iceo是晶体管的漏电流,又称穿透电流。晶体管在通电后,总有漏电流(Iceo)的存在。而且Iceo与温度强相关。因此,此参数也与温度强相关。 双极型晶体管是电流控制器件。在设计时,对此项参数的考虑要点是必须考虑晶体管的工作环境温度。随着温度升高,放大升高,使晶体管的Ic增大,当进入恶性循环后,晶体管会很快失效。在设计时,整机中Ic的实测值,不要超过规格书所标的60%。如果超过此值,同样会使晶体管的可靠性出现数量级的下降。对此可以从硅材料的导电特性(趋边效应)中,找到答案。 3、 集电极最大耗散功率Pcm 定义:晶体管工作时,施加在集电极—发射极之间的电压和流过该晶体管集电极电流的乘积,即为此晶体管的集电极耗散功率。所谓集电极最大耗散功率Pcm则是考虑到晶体管的热阻、最高结温等综合因素,以文字形式,规定的值,此数值由规格书提供。 晶体管的Pcm除了与芯片面积有关外,还与封装形式有关。一般情况下,封装为TO-92的,Pcm<650mW,封装为TO-126的,Pcm<1.25W,封装为TO-220的,Pcm<2W。当芯片采用TO-220的封装时,基本就与芯片面积无关了。需要说明的是,在这里的说的Pcm,都是不带散热片的“裸管”。此电参数对工程设计的指导意义是:决定了晶体管正常工作的功率范围。 需要说明的是,Pcm是无法进行测量的,只能靠设计和工艺保证。如果从单一的极限参数来讲,BV(反向击穿)是可逆的,即降低电压,晶体管仍能恢复原来的特性;瞬间的集电极电流超过Icm了,晶体管也就是放大变差而已。但对Pcm就不是了,如果晶体管工作时的Pc超过了Pcm,那怕是瞬间(毫秒级)的,则晶体管也很可能会永久失效,至少会使P-N结受损,这样,会导致整机的可靠性大大下降。我在进行客户服务的过程中,此类事遇到过多次。 遇到这种情况,建议要首先计算一下晶体管的功率。从Pcm的安全区来讲,设计时不要超过50%为好。现在,许多客户在使用晶体管时,往往都把管子的余量用足了,我以为,这是工程师对产品不负责任的表现。要知道,晶体管的余量是分段、分级的,设计、工艺所设定的余量,是留给产品本身的。而且,既然是余量,就会有大有小,而你拿到的样品,则是随机的,如果在这里把样品作为蓝本,则就是埋下了一颗“定时**”,不知什么时候会让你手忙脚乱。所以我们在设计产品时,也应该给客户留下足够的余量,这是我们工程师的职责。 对于Pcm的设计,一定要从最坏的处着手分析,同时,还要考虑环境温度的影响。否则,很可能出现意想不到的异常。Pcm对半导体器件的限制,可推广到所有的半导体产品。

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2.2 CMOS集成电路的性能及特点 (1)功耗低:CMOS集成电路采用场效应管,且都是互补结构,工作时两个串联的场效应管总是处于一个管导通,另一个管截止的状态,电路静态功耗理论上为零。实际上,由于存在漏电流,CMOS电路尚有微量静态功耗。单个门电路的功耗典型值仅为20mW,动态功耗(在1MHz工作频率时)也仅为几mW。 (2)工作电压范围宽:CMOS集成电路供电简单,供电电源体积小,基本上不需稳压。国产CC4000系列的集成电路,可在3~18V电压下正常工作。 (3)逻辑摆幅大:CMOS集成电路的逻辑高电平“1”、逻辑低电平“0”分别接近于电源高电位VDD及电影低电位VSS。当VDD=15V,VSS=0V时,输出逻辑摆幅近似15V。因此,CMOS集成电路的电压电压利用系数在各类集成电路中指标是较高的。 (4)抗干扰能力强:CMOS集成电路的电压噪声容限的典型值为电源电压的45%,保证值为电源电压的30%。随着电源电压的增加,噪声容限电压的绝对值将成比例增加。对于VDD=15V的供电电压(当VSS=0V时),电路将有7V左右的噪声容限。 (5)输入阻抗高:CMOS集成电路的输入端一般都是由保护二极管和串联电阻构成的保护网络,故比一般场效应管的输入电阻稍小,但在正常工作电压范围内,这些保护二极管均处于反向偏置状态,直流输入阻抗取决于这些二极管的泄露电流,通常情况下,等效输入阻抗高达103~1011Ω,因此CMOS集成电路几乎不消耗驱动电路的功率。 (6)温度稳定性能好:由于CMOS集成电路的功耗很低,内部发热量少,而且,CMOS电路线路结构和电气参数都具有对称性,在温度环境发生变化时,某些参数能起到自动补偿作用,因而CMOS集成电路的温度特性非常好。一般陶瓷金属封装的电路,工作温度为-55 ~ +125℃;塑料封装的电路工作温度范围为-45 ~ +85℃。 (7)扇出能力强:扇出能力是用电路输出端所能带动的输入端数来表示的。由于CMOS集成电路的输入阻抗极高,因此电路的输出能力受输入电容的限制,但是,当CMOS集成电路用来驱动同类型,如不考虑速度,一般可以驱动50个以上的输入端。 (8)抗辐射能力强:CMOS集成电路中的基本器件是MOS晶体管,属于多数载流子导电器件。各种射线、辐射对其导电性能的影响都有限,因而特别适用于制作航天及核实验设备。 (9)可控性好:CMOS集成电路输出波形的上升和下降时间可以控制,其输出的上升和下降时间的典型值为电路传输延迟时间的125%~140%。 接口方便因为CMOS集成电路的输入阻抗高和输出摆幅大,所以易于被其他电路所驱动,也容易驱动其他类型的电路或器件。2.3 CMOS集成电路的工作原理 下面我们通过CMOS集成电路中的一个最基本电路-反相器(其他复杂的CMOS集成电路大多是由反相器单元组合而成)入手,分析一下它的工作过程。 利用一个P沟道MOS管和一个N沟道MOS管互补连接就构成了一个最基本的反相器单元电路如附图所示。图中VDD为正电源端,VSS为负电源端。电路设计采用正逻辑方法,即逻辑“1”为高电平,逻辑“0”为低电平。 附图中,当输入电压VI为底电平“0”(VSS)时,N沟道MOS管的栅-源电压VGSN=0V(源极和衬底一起接VSS),由于是增强型管,所以管子截止,而P沟道MOS管的栅-源电压VGSN=VSS—VDD。若| VSS—VDD |>| VTP|(MOS管开启电压),则P沟道MOS管导通,所以输出电压V0为高电平“1”(VDD),实现了输入和输出的反相功能。 当输入电压VI为底电平“1”(VDD)时,VGSN=(VDD—VSS)。若(VDD—VSS)> VGSN ,则N沟道MOS管导通,此时VGSN=0V, P沟道MOS管截止,所以输出电压V0为低电平“0”(VSS),与VI互为反相关系 由上述分析可知,当输入信号为“0”或“1”的稳定状态时,电路中的两个MOS管总有一个处于截止状态,使得VDD和VSS之间无低阻抗直流通路,因此静态功耗极小。这便是CMOS集成电路最主要的特点。
力MOS场效应晶体管 电力MOS场效应管 通常主要指绝缘栅型中的MOS型(Metal Oxide Semiconductor FET),简称电力MOSFET(Power MOSFET) 结型电力场效应晶体管一般称作静电感应晶体管(Static Induction Transistor——SIT)。 是一种单极型的电压控制全控型器件。 特点——用栅极电压来控制漏极电流 输入阻抗高 驱动电路简单,需要的驱动功率小。 开关速度快,工作频率高。 热稳定性优于GTR。 电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置 。 电力MOSFET的种类 按导电沟道可分为P沟道和N沟道。 耗尽型——当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道。 增强型——对于N(P)沟道器件,栅极电压大于(小于)零时才存在导电沟道。 电力MOSFET主要是N沟道增强型。 电力MOSFET的结构 小功率MOS管是横向导电器件。 电力MOSFET大都采用垂直导电结构,又称为VMOSFET(Vertical MOSFET)。 按垂直导电结构的差异,分为利用V型槽实现垂直导电的VVMOSFET和具有垂直导电双扩散MOS结构的VDMOSFET(Vertical Double-diffused MOSFET)。 这里主要以VDMOS器件为例进行讨论。 电力MOSFET的工作原理(N沟道增强型VDMOS) 截止:漏源极间加正电源,栅源极间电压为零。 P基区与N漂移区之间形成的PN结J1反偏,漏源极之间无电流流过。 导电:在栅源极间加正电压UGS 当UGS大于UT时,P型半导体反型成N型而成为反型层,该反型层形成N沟道而使PN结J1消失,漏极和源极导电 。 电力MOSFET的基本特性 (1)静态特性 漏极电流ID和栅源间电压UGS的关系称为MOSFET的转移特性。 ID较大时,ID与UGS的关系近似线性,曲线的斜率定义为跨导Gfs。 (2)MOSFET的漏极伏安特性(即输出特性): 截止区(对应于GTR的截止区) 饱和区(对应于GTR的放大区) 非饱和区(对应GTR的饱和区) 工作在开关状态,即在截止区和非饱和区之间来回转换。 漏源极之间有寄生二极管,漏源极间加反向电压时导通。 通态电阻具有正温度系数,对器件并联时的均流有利。 (3)动态特性 开通过程 开通延迟时间td(on) 上升时间tr 开通时间ton——开通延迟时间与上升时间之和 关断过程 关断延迟时间td(off) 下降时间tf 关断时间toff——关断延迟时间和下降时间之和 MOSFET的开关速度 MOSFET的开关速度和Cin充放电有很大关系。 可降低驱动电路内阻Rs减小时间常数,加快开关速度。 不存在少子储存效应,关断过程非常迅速。 开关时间在10~100ns之间,工作频率可达100kHz以上,是主要电力电子器件中最高的。 场控器件,静态时几乎不需输入电流。但在开关过程中需对输入电容充放电,仍需一定的驱动功率。 开关频率越高,所需要的驱动功率越大。 电力MOSFET的主要参数 除跨导Gfs、开启电压UT以及td(on)、tr、td(off)和tf之外还有: (1)漏极电压UDS——电力MOSFET电压定额 (2)漏极直流电流ID和漏极脉冲电流幅值IDM——电力MOSFET电流定额 (3)栅源电压UGS—— UGS?>20V将导致绝缘层击穿 。 (4)极间电容——极间电容CGS、CGD和CDS 另一种介绍说明: 场效应管(Fjeld Effect Transistor简称FET )是利用电场效应来控制半导体中电流的一种半导体器件,故因此而得名。场效应管是一种电压控制器件,只依靠一种载流子参与导电,故又称为单极型晶体管。与双极型晶体三极管相比,它具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强、功耗小、制造工艺简单和便于集成化等优点。 场效应管有两大类,结型场效应管JFET和绝缘栅型场效应管IGFET,后者性能更为优越,发展迅速,应用广泛。图Z0121 为场效应管的类型及图形、符号。 一、结构与分类 图 Z0122为N沟道结型场效应管结构示意图和它的图形、符号。它是在同一块N型硅片的两侧分别制作掺杂浓度较高的P型区(用P 表示),形成两个对称的PN结,将两个P区的引出线连在一起作为一个电极,称为栅极(g),在N型硅片两端各引出一个电极,分别称为源极(s)和漏极(d)。在形成PN结过程中,由于P 区是重掺杂区,所以N一区侧的空间电荷层宽度远大 二、工作原理 N沟道和P沟道结型场效应管的工作原理完全相同,只是偏置电压的极性和载流子的类型不同而已。下面以N沟道结型场效应管为例来分析其工作原理。电路如图Z0123所示。由于栅源间加反向电压,所以两侧PN结均处于反向偏置,栅源电流几乎为零。漏源之间加正向电压使N型半导体中的多数载流子-电子由源极出发,经过沟道到达漏极形成漏极电流ID。 1.栅源电压UGS对导电沟道的影响(设UDS=0) 在图Z0123所示电路中,UGS <0,两个PN结处于反向偏置,耗尽层有一定宽度,ID=0。若|UGS| 增大,耗尽层变宽,沟道被压缩,截面积减小,沟道电阻增大;若|UGS| 减小,耗尽层变窄,沟道变宽,电阻减小。这表明UGS控制着漏源之间的导电沟道。当UGS负值增加到某一数值VP时,两边耗尽层合拢,整个沟道被耗尽层完全夹断。(VP称为夹断电压)此时,漏源之间的电阻趋于无穷大。管子处于截止状态,ID=0。 2.漏源电压UGS对漏极电流ID的影响(设UGS=0) 当UGS=0时,显然ID=0;当UDS>0且尚小对,P N结因加反向电压,使耗尽层具有一定宽度,但宽度上下不均匀,这是由于漏源之间的导电沟道具有一定电阻,因而漏源电压UDS沿沟道递降,造成漏端电位高于源端电位,使近漏端PN结上的反向偏压大于近源端,因而近漏端耗尽层宽度大于近源端。显然,在UDS较小时,沟道呈现一定电阻,ID随UDS成线性规律变化(如图Z0124曲线OA段);若UGS再继续增大,耗尽层也随之增宽,导电沟道相应变窄,尤其是近漏端更加明显。 由于沟道电阻的增大,ID增长变慢了(如图曲线AB段),当UDS增大到等于|VP|时,沟道在近漏端首先发生耗尽层相碰的现象。这种状态称为预夹断。这时管子并不截止,因为漏源两极间的场强已足够大,完全可以把向漏极漂移的全部电子吸引过去形成漏极饱和电流IDSS (这种情况如曲线B点):当UDS>|VP|再增加时,耗尽层从近漏端开始沿沟道加长它的接触部分,形成夹断区 。 由于耗尽层的电阻比沟道电阻大得多,所以比|VP|大的那部分电压基本上降在夹断区上,使夹断区形成很强的电场,它完全可以把沟道中向漏极漂移的电子拉向漏极,形成漏极电流。因为未被夹断的沟道上的电压基本保持不变,于是向漏极方向漂移的电子也基本保持不变,管子呈恒流特性(如曲线BC段)。但是,如果再增加UDS达到BUDS时(BUDS称为击穿电压)进入夹断区的电子将被强电场加速而获得很大的动能,这些电子和夹断区内的原子碰撞发生链锁反应,产生大量的新生载流予,使ID急剧增加而出现击穿现象(如曲线CD段)。 由此可见,结型场效应管的漏极电流ID受UGS和UDS的双重控制。这种电压的控制作用,是场效应管具有放大作用的基础。 三、特性曲线 1.输出特性曲线 输出特性曲线是栅源电压UGS取不同定值时,漏极电流ID 随漏源电压UDS 变化的一簇关系曲线,如图Z0124所示。由图可知,各条曲线有共同的变化规律。UGS越负,曲线越向下移动)这是因为对于相同的UDS,UGS越负,耗尽层越宽,导电沟道越窄,ID越小。 由图还可看出,输出特性可分为三个区域即可变电阻区、恒流区和击穿区。 ◆可变电阻区:预夹断以前的区域。其特点是,当0<UDS<|VP|时,ID几乎与UDS呈线性关系增长,UGS愈负,曲线上升斜率愈小。在此区域内,场效应管等效为一个受UGS控制的可变电阻。 ◆恒流区:图中两条虚线之间的部分。其特点是,当UDS>|VP|时,ID几乎不随UDS变化,保持某一恒定值。ID的大小只受UGS的控制,两者变量之间近乎成线性关系,所以该区域又称线性放大区。 ◆击穿区:右侧虚线以右之区域。此区域内UDS>BUDS,管子被击穿,ID随UDS的增加而急剧增加。 2.转移特性曲线 当UDS一定时,ID与UGS之间的关系曲线称为转移特性曲线。实验表明,当UDS>|VP|后,即恒流区内,ID 受UDS影响甚小,所以转移特性通常只画一条。在工程计算中,与恒流区相对应的转移特性可以近似地用下式表示:Id=Idss(1-Ugs/Vp)(1-Ugs/Vp) 式GS0127中VP≤UGS≤0,IDSS是UGS=0时的漏极饱和电流。
文章TAG:场效应管的温度一般不能超过多少场效应场效应管效应

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