MOS場效應(yīng)管電源開關(guān)電路,MOS場效應(yīng)管也被稱為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(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。對于N溝道的場效應(yīng)管其源極和漏極接在N型半導(dǎo)體上,同樣對于P溝道的場效應(yīng)管其源極和漏極則接在P型半導(dǎo)體上。場效應(yīng)管的輸出電流是由輸入的電壓(或稱電場)控制,可以認(rèn)為輸入電流極小或沒有輸入電流,這使得該器件有很高的輸入阻抗,同時這也是我們稱之為場效應(yīng)管的原因?;緢鲂?yīng)管的特點(diǎn)包括輸入電阻高、輸入電容低。深圳源極場效應(yīng)管哪家好
場效應(yīng)管工作原理用一句話說,就是“漏極-源極間流經(jīng)溝道的ID, 用柵極與溝道間的pn結(jié)形成的反偏的柵極電壓進(jìn)行控制”。更正確地說,ID流經(jīng)通路的寬度,即溝道截面積,它是由pn結(jié)反偏的變化,產(chǎn)生耗盡層擴(kuò)展變化控制的緣故。在VGS=0的非飽和區(qū)域,表示的過渡層的擴(kuò)展因為不很大,根據(jù)漏極-源極間所加VDS的電場,源極區(qū)域的某些電子被漏極拉去,即從漏極向源極有電流ID流動。從門極向漏極擴(kuò)展的過度層將溝道的一部分構(gòu)成堵塞型,ID飽和。將這種狀態(tài)稱為夾斷。這意味著過渡層將溝道的一部分阻擋,并不是電流被切斷。深圳源極場效應(yīng)管哪家好場效應(yīng)管的發(fā)展趨勢是向著高集成度、低功耗、高可靠性和多功能化方向發(fā)展。
內(nèi)置MOSFET的IC當(dāng)然 不用我們再考慮了,一般大于1A電流會考慮外置MOSFET.為了獲得到更大、更靈活的LED功率能力,外置MOSFET是獨(dú)一的選擇方式,IC需要合適 的驅(qū)動能力,MOSFET輸入電容是關(guān)鍵的參數(shù)。下圖Cgd和Cgs是MOSFET等效結(jié)電容。一般IC的PWM OUT輸出內(nèi)部集成了限流電阻,具體數(shù)值大小同IC的峰值驅(qū)動輸出能力有關(guān),可以近似認(rèn)為R=Vcc/Ipeak.一般結(jié)合IC驅(qū)動能力 Rg選擇在10-20Ω左右。一般的應(yīng)用中IC的驅(qū)動可以直接驅(qū)動MOSFET,但是考慮到通常驅(qū)動走線不是直線,感量可能會更大,并且為了防止外部干擾,還是要使用Rg驅(qū)動電阻進(jìn)行抑制.考慮到走線分布電容的影響,這個電阻要盡量靠近MOSFET的柵極。
在二極管加上正向電壓(P端接正極,N端接負(fù)極)時,二極管導(dǎo)通,其PN結(jié)有電流通過。這是因為在P型半導(dǎo)體端為正電壓時,N型半導(dǎo)體內(nèi)的負(fù)電子被吸引而涌向加有正電壓的P型半導(dǎo)體端,而P型半導(dǎo)體端內(nèi)的正電子則朝N型半導(dǎo)體端運(yùn)動,從而形成導(dǎo)通電流。同理,當(dāng)二極管加上反向電壓(P端接負(fù)極,N端接正極)時,這時在P型半導(dǎo)體端為負(fù)電壓,正電子被聚集在P型半導(dǎo)體端,負(fù)電子則聚集在N型半導(dǎo)體端,電子不移動,其PN結(jié)沒有電流通過,二極管截止。在柵極沒有電壓時,由前面分析可知,在源極與漏極之間不會有電流流過,此時場效應(yīng)管處與截止?fàn)顟B(tài)(圖7a)。當(dāng)有一個正電壓加在N溝道的MOS場效應(yīng)管柵極上時,由于電場的作用,此時N型半導(dǎo)體的源極和漏極的負(fù)電子被吸引出來而涌向柵極,但由于氧化膜的阻擋,使得電子聚集在兩個N溝道之間的P型半導(dǎo)體中,從而形成電流,使源極和漏極之間導(dǎo)通??梢韵胂駷閮蓚€N型半導(dǎo)體之間為一條溝,柵極電壓的建立相當(dāng)于為它們之間搭了一座橋梁,該橋的大小由柵壓的大小決定。場效應(yīng)管可構(gòu)成恒流源,為負(fù)載提供穩(wěn)定的電流,應(yīng)用于精密測量、激光器等領(lǐng)域。
N溝道耗盡型MOSFET場效應(yīng)管的基本結(jié)構(gòu):a.結(jié)構(gòu):N溝道耗盡型MOS管與N溝道增強(qiáng)型MOS管基本相似。b.區(qū)別:耗盡型MOS管在vGS=0時,漏——源極間已有導(dǎo)電溝道產(chǎn)生,而增強(qiáng)型MOS管要在vGS≥VT時才出現(xiàn)導(dǎo)電溝道。c.原因:制造N溝道耗盡型MOS管時,在SiO2絕緣層中摻入了大量的堿金屬正離子Na+或K+(制造P溝道耗盡型MOS管時摻入負(fù)離子),如圖1(a)所示,因此即使vGS=0時,在這些正離子產(chǎn)生的電場作用下,漏——源極間的P型襯底表面也能感應(yīng)生成N溝道(稱為初始溝道),只要加上正向電壓vDS,就有電流iD。 如果加上正的vGS,柵極與N溝道間的電場將在溝道中吸引來更多的電子,溝道加寬,溝道電阻變小,iD增大。反之vGS為負(fù)時,溝道中感應(yīng)的電子減少,溝道變窄,溝道電阻變大,iD減小。當(dāng)vGS負(fù)向增加到某一數(shù)值時,導(dǎo)電溝道消失,iD趨于零,管子截止,故稱為耗盡型。溝道消失時的柵-源電壓稱為夾斷電壓,仍用VP表示。與N溝道結(jié)型場效應(yīng)管相同,N溝道耗盡型MOS管的夾斷電壓VP也為負(fù)值,但是,前者只能在vGS<0的情況下工作。而后者在vGS=0,vGS>0MOSFET是最常見的場效應(yīng)管,其優(yōu)勢在于高輸入電阻和低功耗。深圳源極場效應(yīng)管哪家好
使用場效應(yīng)管時需要注意靜電放電問題,避免對器件造成損壞。深圳源極場效應(yīng)管哪家好
場效應(yīng)管是一種電壓控制器件,其工作原理是通過改變柵極(Gate)與源極(Source)之間的電壓來控制漏極(Drain)與源極之間的電流。與傳統(tǒng)的雙極型晶體管(BJT)相比,F(xiàn)ET只利用單一類型的載流子(電子或空穴)進(jìn)行導(dǎo)電,因此也被稱為單極型晶體管。分類:結(jié)型場效應(yīng)管(JFET):基于PN結(jié)形成的通道,分為N溝道JFET和P溝道JFET。絕緣柵型場效應(yīng)管(MOS管):分為增強(qiáng)型MOS管和耗盡型MOS管,每種類型又分為N溝道和P溝道。耗盡型MOS管:在柵極電壓(VGS)為零時,耗盡型MOS管已經(jīng)形成了導(dǎo)電溝道,即使沒有外加電壓,也會有漏極電流(ID)。這是因為在制造過程中,通過摻雜在絕緣層中引入正離子,使得在半導(dǎo)體表面感應(yīng)出負(fù)電荷,形成導(dǎo)電溝道。增強(qiáng)型MOS管:在VGS為零時是關(guān)閉狀態(tài),不導(dǎo)電。只有當(dāng)施加適當(dāng)?shù)恼驏艠O電壓時,才會在半導(dǎo)體表面感應(yīng)出足夠的多數(shù)載流子,形成導(dǎo)電溝道。深圳源極場效應(yīng)管哪家好