場(chǎng)效應(yīng)管特性及檢修方法解析

場(chǎng)效應(yīng)管的外觀封裝和三極管差不多。場(chǎng)效應(yīng)管屬于電壓控制電流型半導(dǎo)體器件，即通過控制柵極和源極電壓大小來控制漏極和源極的導(dǎo)通情況，場(chǎng)效應(yīng)管的柵極輸入阻抗非常高。場(chǎng)效應(yīng)管的分類如圖7.7所示。

圖7.7 場(chǎng)效應(yīng)管分類

工業(yè)電路板維修以N溝道的增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管MOSFET最為常見，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理參見圖7.8。如果在g、s之間無電壓，s、d之間相當(dāng)于兩個(gè)反接的二極管，處于截止?fàn)顟B(tài)；如果在g、s之間加上正電壓，p區(qū)電子將會(huì)被吸引，在d、s之間形成導(dǎo)電層成導(dǎo)通狀態(tài)，導(dǎo)通程度視乎g、s電壓大小。

圖7.8 N溝道MOSFET內(nèi)部結(jié)構(gòu)及控制原理

對(duì)應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)合，MOSFET又分為P溝道和N溝道兩種類型，分別對(duì)應(yīng)三極管的PNP型和NPN型。如果做為開關(guān)使用，N溝道場(chǎng)效應(yīng)管和NPN型三極管相當(dāng)于接在電源負(fù)極的開關(guān)，而P溝道場(chǎng)效應(yīng)管和PNP型三極管相當(dāng)于接在電源正極的開關(guān)。

圖7.9 MOSFET和三極管類型比較

還有一類場(chǎng)效應(yīng)管叫結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管，如圖7.10所示。這類場(chǎng)效應(yīng)管平時(shí)D、S處于導(dǎo)通狀態(tài)，需要在G、S之間加負(fù)壓來減小D、S之間的導(dǎo)通程度。此類元件在音響電路等模擬電路部分應(yīng)用比較常見。

圖7.10 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管內(nèi)部結(jié)構(gòu)

維修時(shí)，需要關(guān)注的幾個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)有：

VDSS（漏-源電壓），場(chǎng)效應(yīng)管工作時(shí)，漏極-源極之間的電壓應(yīng)低于此電壓；

VGS（柵極-源極電壓），在柵極和源極所加控制電壓的極限；

ID（漏極持續(xù)電流），場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通時(shí)，漏極能持續(xù)通過的最大電流；

RDS(ON)（漏-源通態(tài)電阻），當(dāng)漏極和源極導(dǎo)通后，它們之間的電阻值；

VGS(TO)柵-源閾值電壓，即要使場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，加在柵極和源極之間的最小電壓。

場(chǎng)效應(yīng)管的柵極、源極、漏極相當(dāng)于三極管的基極、發(fā)射極、集電極，測(cè)量是否有受控導(dǎo)通能力，可以在柵極和源極之間加上電壓（根據(jù)其性能不同，一般可在4V~10V之間），同時(shí)測(cè)試源極和漏極的導(dǎo)通能力。因?yàn)閳?chǎng)效應(yīng)管的柵極輸入阻抗非常高，在柵-源之間加上電壓后，柵極和源極之間的結(jié)電容得以充電，如果此時(shí)斷開電路，沒有放電回路，柵-源之間的電壓會(huì)一直保持，漏極和源極就會(huì)一直導(dǎo)通。以數(shù)字萬用表為例，測(cè)試時(shí)可以萬用表置于二極管測(cè)試檔位（選擇合適萬用表，保證二極管檔有4V以上懸空電壓），用紅表筆和黑表筆在柵極和源極之間接觸一下（對(duì)N溝道場(chǎng)效應(yīng)管，紅表筆接?xùn)艠O，黑表筆接源極，P溝道場(chǎng)效應(yīng)管則紅表筆接源極，黑表筆接?xùn)艠O），然后再量D、S之間的導(dǎo)通情況，可以二極管檔量，也可以電阻檔量，測(cè)量D、S 是否導(dǎo)通，不必在意萬用表表筆極性，但應(yīng)注意有些場(chǎng)效應(yīng)管內(nèi)部D、S之間有反向并聯(lián)續(xù)流保護(hù)二極管，要注意區(qū)分二極管導(dǎo)通和D、S導(dǎo)通的區(qū)別，D、S導(dǎo)通時(shí)幾乎沒有電壓降。

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