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                            場效應管測量 最全面場效應管測量圖解的解決方法

                            信息來源:本站 日期:2017-09-28 

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                            一、用指針式萬用表對場效應管進行判別

                            (1)用測電阻法判別結型場效應管的電極

                            依據場效應管的PN結正、反向電阻值不一樣的現象,能夠判別出結型場效應管的三個電極。詳細辦法:將萬用表撥在R×1k檔上,任選兩個電極,分別測出其正、反向電阻值。當某兩個電極的正、反向電阻值相等,且為幾千歐姆時,則該兩個電極分別是漏極D和源極S。由于對結型場效應管而言,漏極和源極可互換,剩下的電極肯定是柵極G。也能夠將萬用表的黑表筆(紅表筆也行)任意接觸一個電極,另一只表筆依次去接觸其他的兩個電極,測其電阻值。當呈現兩次測得的電阻值近似相等時,則黑表筆所接觸的電極為柵極,其他兩電極分別為漏極和源極。若兩次測出的電阻值均很大,闡明是PN結的反向,即都是反向電阻,能夠斷定是N溝道場效應管,且黑表筆接的是柵極;若兩次測出的電阻值均很小,闡明是正向PN結,即是正向電阻,斷定為P溝道場效應管,黑表筆接的也是柵極。若不呈現上述狀況,能夠互換黑、紅表筆按上述辦法停止測試,直到判別出柵極為止。


                            (2)用測電阻法判別場效應管的好壞

                            測電阻法是用萬用表測量場效應管的源極與漏極、柵極與源極、柵極與漏極、柵極G1與柵極G2之間的電阻值同場效應管手冊標明的電阻值能否相符去判別管的好壞。詳細辦法:首先將萬用表置于R×10或R×100檔,丈量源極S與漏極D之間的電阻,通常在幾十歐到幾千歐范圍(在手冊中可知,各種不同型號的管,其電阻值是各不相同的),假如測得阻值大于正常值,可能是由于內部接觸不良;假如測得阻值是無量大,可能是內部斷極。然后把萬用表置于R×10k檔,再測柵極G1與G2之間、柵極與源極、柵極與漏極之間的電阻值,當測得其各項電阻值均為無量大,則闡明管是正常的;若測得上述各阻值太小或為通路,則闡明管是壞的。要留意,若兩個柵極在管內斷極,可用元件代換法進行檢測。


                            (3)用感應信號輸人法估測場效應管的放大能力

                            詳細辦法:用萬用表電阻的R×100檔,紅表筆接源極S,黑表筆接漏極D,給場效應管加上1。5V的電源電壓,此時表針指示出的漏源極間的電阻值。然后用手捏住結型場效應管的柵極G,將人體的感應電壓信號加到柵極上。這樣,由于管的放大作用,漏源電壓VDS和漏極電流Ib都要發作變化,也就是漏源極間電阻發作了變化,由此能夠察看到表針有較大幅度的擺動。假如手捏柵極表針擺動較小,闡明管的放大才能較差;表針擺動較大,標明管的放大才能大;若表針不動,闡明管是壞的。
                            依據上述辦法,我們用萬用表的R×100檔,測結型場效應管3DJ2F。先將管的G極開路,測得漏源電阻RDS為600Ω,用手捏?。菢O后,表針向左擺動,指示的電阻RDS為12kΩ,表針擺動的幅度較大,闡明該管是好的,并有較大的放大才能。


                            運用這種辦法時要闡明幾點:首先,在測試場效應管用手捏住柵極時,萬用表針可能向右擺動(電阻值減?。?,也可能向左擺動(電阻值增加)。這是由于人體感應的交流電壓較高,而不同的場效應管用電阻檔丈量時的工作點可能不同(或者工作在飽和區或者在不飽和區)所致,實驗標明,多數管的RDS增大,即表針向左擺動;少數管的RDS減小,使表針向右擺動。但無論表針擺動方向如何,只需表針擺動幅度較大,就闡明管有較大的放大才能。第二,此辦法對MOS場效應管也適用。但要留意,MOS場效應管的輸人電阻高,柵極G允許的感應電壓不應過高,所以不要直接用手去捏柵極,必需用于握螺絲刀的絕緣柄,用金屬桿去碰觸柵極,以避免人體感應電荷直接加到柵極,引起柵極擊穿。第三,每次測量完畢,應當G-S極間短路一下。這是由于G-S結電容上會充有少量電荷,樹立起VGS電壓,形成再停止測量時表針可能不動,只要將G-S極間電荷短路放掉才行。


                            (4)用測電阻法判別無標志的場效應管

                            首先用測量電阻的辦法找出兩個有電阻值的管腳,也就是源極S和漏極D,余下兩個腳為第一柵極G1和第二柵極G2。把先用兩表筆測的源極S與漏極D之間的電阻值記下來,對調表筆再測量一次,把其測得電阻值記下來,兩次測得阻值較大的一次,黑表筆所接的電極為漏極D;紅表筆所接的為源極S。用這種辦法判別出來的S、D極,還能夠用估測其管的放大才能的辦法停止考證,即放大才能大的黑表筆所接的是D極;紅表筆所接地是8極,兩種辦法檢測結果均應一樣。當肯定了漏極D、源極S的位置后,按D、S的對應位置裝人電路,普通G1、G2也會依次對準位置,這就肯定了兩個柵極G1、G2的位置,從而就肯定了D、S、G1、G2管腳的順序。



                            (5)用測反向電阻值的變化判別跨導的大小
                            對VMOS N溝道加強型場效應管丈量跨導性能時,可用紅表筆接源極S、黑表筆接漏極D,這就相當于在源、漏極之間加了一個反向電壓。此時柵極是開路的,管的反向電阻值是很不穩定的。將萬用表的歐姆檔選在R×10kΩ的高阻檔,此時表內電壓較高。當用手接觸柵極G時,會發現管的反向電阻值有明顯地變化,其變化越大,闡明管的跨導值越高;假如被測管的跨導很小,用此法測時,反向阻值變化不大。


                            二、場效應管的運用注意事項

                            (1)為了安全使用場效應管,在線路的設計中不能超越管的耗散功率,最大漏源電壓、最大柵源電壓和最大電流等參數的極限值。


                            (2)各類型場效應管在運用時,都要嚴格按請求的偏置接人電路中,要恪守場效應管偏置的極性。如結型場效應管柵源漏之間是PN結,N溝道管柵極不能加正偏壓;P溝道管柵極不能加負偏壓,等等。


                            (3)MOS場效應管由于輸人阻抗極高,所以在運輸、貯藏中必需將引出腳短路,要用金屬屏蔽包裝,以避免外來感應電勢將柵極擊穿。特別要留意,不能將MOS場效應管放人塑料盒子內,保管時最好放在金屬盒內,同時也要注意管的防潮。


                            (4)為了避免場效應管柵極感應擊穿,請求一切測試儀器、工作臺、電烙鐵、線路自身都必需有良好的接地;管腳在焊接時,先焊源極;在連入電路之前,管的全部引線端堅持相互短接狀態,焊接完后才把短接資料去掉;從元器件架上取下管時,應以恰當的方式確保人體接地如采用接地環等;當然,假如能采用先進的氣熱型電烙鐵,焊接場效應管是比擬便當的,并且確保平安;在未關斷電源時,絕對不能夠把管插人電路或從電路中拔出。以上平安措施在運用場效應管時必需留意。



                            (5)在裝置場效應管時,留意裝置的位置要盡量防止靠近發熱元件;為了防管件振動,有必要將管殼體緊固起來;管腳引線在彎曲時,應當大于根部尺寸5毫米處停止,以避免彎斷管腳和引起漏氣等。


                            關于功率型場效應管,要有良好的散熱條件。由于功率型場效應管在高負荷條件下運用,必需設計足夠的散熱器,確保殼體溫度不超越額定值,使器件長期穩定牢靠地工作。


                            總之,確保場效應管平安運用,要留意的事項是多種多樣,采取的平安措施也是各種各樣,廣大的專業技術人員,特別是廣闊的電子喜好者,都要依據本人的實踐狀況動身,采取實在可行的方法,安全有效地用好場效應管。


                            三、VMOS場效應管

                            VMOS場效應管(VMOSFET)簡稱VMOS管或功率場效應管,其全稱為V型槽MOS場效應管。它是繼MOSFET之后新開展起來的高效、功率開關器件。它不只繼承了MOS場效應管輸入阻抗高(≥108W)、驅動電流?。?。1μA左右),還具有耐壓高(最高1200V)、工作電流大(1。5A~100A)、輸出功率高(1~250W)、跨導的線性好、開關速度快等優秀特性。正是由于它將電子管與功率晶體管之優點集于一身,因而在電壓放大器(電壓放大倍數可達數千倍)、功率放大器、開關電源和逆變器中正取得普遍應用。



                            VMOS場效應功率管具有極高的輸入阻抗及較大的線性放大區等優點,特別是其具有負的電流溫度系數,即在柵-源電壓不變的狀況下,導通電流會隨管溫升高而減小,故不存在由于“二次擊穿”現象所惹起的管子損壞現象。因而,VMOS管的并聯得到普遍應用。



                            眾所周知,傳統的MOS場效應管的柵極、源極和漏極大大致處于同一程度面的芯片上,其工作電流根本上是沿程度方向活動。VMOS管則不同,從圖1上能夠看出其兩大構造特性:第一,金屬柵極采用V型槽構造;第二,具有垂直導電性。由于漏極是從芯片的反面引出,所以ID不是沿芯片程度活動,而是自重摻雜N+區(源極S)動身,經過P溝道流入輕摻雜N-漂移區,最后垂直向下抵達漏極D。電流方向如圖中箭頭所示,由于流通截面積增大,所以能經過大電流。由于在柵極與芯片之間有二氧化硅絕緣層,因而它仍屬于絕緣柵型MOS場效應管。



                            下面引見檢測VMOS管的辦法:
                            1.斷定柵極G
                            將萬用表撥至R×1k檔分別測量量三個管腳之間的電阻。若發現某腳與其字兩腳的電阻均呈無量大,并且交流表筆后仍為無量大,則證明此腳為G極,由于它和另外兩個管腳是絕緣的。


                            2.斷定源極S、漏極D

                            由圖1可見,在源-漏之間有一個PN結,因而依據PN結正、反向電阻存在差別,可辨認S極與D極。用交流表筆法測兩次電阻,其中電阻值較低(普通為幾千歐至十幾千歐)的一次為正向電阻,此時黑表筆的是S極,紅表筆接D極。


                            3.測量漏-源通態電阻RDS(on)
                            將G-S極短路,選擇萬用表的R×1檔,黑表筆接S極,紅表筆接D極,阻值應為幾歐至十幾歐。


                            由于測試條件不同,測出的RDS(on)值比手冊中給出的典型值要高一些。例如用500型萬用表R×1檔實測一只IRFPC50型VMOS管,RDS(on)=3.2W,大于0.58W(典型值)。


                            4.檢查跨導

                            將萬用表置于R×1k(或R×100)檔,紅表筆接S極,黑表筆接D極,手持螺絲刀去碰觸柵極,表針應有明顯偏轉,偏轉愈大,管子的跨導愈高。


                            四、注意事項

                            (1)VMOS管亦分N溝道管與P溝道管,但絕大多數產品屬于N溝道管。關于P溝道管,測量時應交流表筆的位置。


                            (2)有少數VMOS管在G-S之間并有維護二極管,本檢測辦法中的1、2項不再適用。


                            (3)目前市場上還有一種VMOS管功率模塊,專供交流電機調速器、逆變器運用。例如美國IR公司消費的IRFT001型模塊,內部有N溝道、P溝道管各三只,構成三相橋式構造。


                            (4)如今市售VNF系列(N溝道)產品,是美國Supertex公司消費的超高頻功率場效應管,其最高工作頻率fp=120MHz,IDSM=1A,PDM=30W,共源小信號低頻跨導gm=2000μS。適用于高速開關電路和播送、通訊設備中。


                            (5)運用VMOS管時必需加適宜的散熱器后。以VNF306為例,該管子加裝140×140×4(mm)的散熱器后,最大功率才能達到30W。


                            (6)多管并聯后,由于極間電容和散布電容相應增加,使放大器的高頻特性變壞,經過反應容易惹起放大器的高頻寄生振蕩。為此,并聯復合管管子普通不超越4個,而且在每管基極或柵極上串接防寄生振蕩電阻。


                            五、怎樣識別場效應管

                            場效應管的文字符號為“VT”,圖形符號如圖4-22所示。

                            場效應管一般具有3個引腳,分別是柵極G、源極S和漏極D,它們的功能分別對應于雙極型晶體管的基極b、發射極e和集電極c。由于場效應管的源極s和漏極D是對稱的,實際使用中可以互換。雙柵極場效應管具有4個引腳,分別是柵極G1和G2、源極s和漏極D。常用場效應管的引腳如圖4-23所示,使用中應注意識別。


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