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場效應(yīng)管測量 最全面場效應(yīng)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(yīng)管進行判別

(1)用測電阻法判別結(jié)型場效應(yīng)管的電極

依據(jù)場效應(yīng)管的PN結(jié)正、反向電阻值不一樣的現(xiàn)象,能夠判別出結(jié)型場效應(yīng)管的三個電極。詳細(xì)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(dāng)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(jié)型場效應(yīng)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?qū)⑷f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(dāng)呈現(xiàn)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(jié)的反向,即都是反向電阻,能夠斷定是N溝道場效應(yīng)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(jié),即是正向電阻,斷定為P溝道場效應(yīng)管,黑表筆接的也是柵極。若不呈現(xiàn)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(yīng)管的好壞

測電阻法是用萬用表測量場效應(yīng)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(yīng)管手冊標(biāo)明的電阻值能否相符去判別管的好壞。詳細(xì)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(nèi)部接觸不良;假如測得阻值是無量大,可能是內(nèi)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(dāng)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(nèi)斷極,可用元件代換法進行檢測。


(3)用感應(yīng)信號輸人法估測場效應(yīng)管的放大能力

詳細(xì)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(yīng)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(jié)型場效應(yīng)管的柵極G,將人體的感應(yīng)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(fā)作變化,也就是漏源極間電阻發(fā)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(biāo)明管的放大才能大;若表針不動,闡明管是壞的。
依據(jù)上述辦法,我們用萬用表的R×100檔,測結(jié)型場效應(yīng)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(yīng)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(yīng)的交流電壓較高,而不同的場效應(yīng)管用電阻檔丈量時的工作點可能不同(或者工作在飽和區(qū)或者在不飽和區(qū))所致,實驗標(biāo)明,多數(shù)管的RDS增大,即表針向左擺動;少數(shù)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(yīng)管也適用。但要留意,MOS場效應(yīng)管的輸人電阻高,柵極G允許的感應(yīng)電壓不應(yīng)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(yīng)電荷直接加到柵極,引起柵極擊穿。第三,每次測量完畢,應(yīng)當(dāng)G-S極間短路一下。這是由于G-S結(jié)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(biāo)志的場效應(yīng)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(diào)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(jié)果均應(yīng)一樣。當(dāng)肯定了漏極D、源極S的位置后,按D、S的對應(yīng)位置裝人電路,普通G1、G2也會依次對準(zhǔn)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(dǎo)的大小
對VMOS N溝道加強型場效應(yīng)管丈量跨導(dǎo)性能時,可用紅表筆接源極S、黑表筆接漏極D,這就相當(dāng)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(wěn)定的。將萬用表的歐姆檔選在R×10kΩ的高阻檔,此時表內(nèi)電壓較高。當(dāng)用手接觸柵極G時,會發(fā)現(xiàn)管的反向電阻值有明顯地變化,其變化越大,闡明管的跨導(dǎo)值越高;假如被測管的跨導(dǎo)很小,用此法測時,反向阻值變化不大。


二、場效應(yīng)管的運用注意事項

(1)為了安全使用場效應(yīng)管,在線路的設(shè)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(shù)的極限值。


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


(3)MOS場效應(yīng)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(yīng)電勢將柵極擊穿。特別要留意,不能將MOS場效應(yīng)管放人塑料盒子內(nèi),保管時最好放在金屬盒內(nèi),同時也要注意管的防潮。


(4)為了避免場效應(yīng)管柵極感應(yīng)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(tài),焊接完后才把短接資料去掉;從元器件架上取下管時,應(yīng)以恰當(dāng)?shù)姆绞酱_保人體接地如采用接地環(huán)等;當(dāng)然,假如能采用先進的氣熱型電烙鐵,焊接場效應(yīng)管是比擬便當(dāng)?shù)?,并且確保平安;在未關(guān)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(yīng)管時必需留意。



(5)在裝置場效應(yīng)管時,留意裝置的位置要盡量防止靠近發(fā)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(yīng)當(dāng)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(guān)于功率型場效應(yīng)管,要有良好的散熱條件。由于功率型場效應(yīng)管在高負(fù)荷條件下運用,必需設(shè)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(wěn)定牢靠地工作。


總之,確保場效應(yīng)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(yè)技術(shù)人員,特別是廣闊的電子喜好者,都要依據(jù)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(yīng)管。


三、VMOS場效應(yīng)管

VMOS場效應(yīng)管(VMOSFET)簡稱VMOS管或功率場效應(yīng)管,其全稱為V型槽MOS場效應(yīng)管。它是繼MOSFET之后新開展起來的高效、功率開關(guān)器件。它不只繼承了MOS場效應(yīng)管輸入阻抗高(≥108W)、驅(qū)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(dǎo)的線性好、開關(guān)速度快等優(yōu)秀特性。正是由于它將電子管與功率晶體管之優(yōu)點集于一身,因而在電壓放大器(電壓放大倍數(shù)可達數(shù)千倍)、功率放大器、開關(guān)電源和逆變器中正取得普遍應(yīng)用。



VMOS場效應(yīng)功率管具有極高的輸入阻抗及較大的線性放大區(qū)等優(yōu)點,特別是其具有負(fù)的電流溫度系數(shù),即在柵-源電壓不變的狀況下,導(dǎo)通電流會隨管溫升高而減小,故不存在由于“二次擊穿”現(xiàn)象所惹起的管子損壞現(xiàn)象。因而,VMOS管的并聯(lián)得到普遍應(yīng)用。



眾所周知,傳統(tǒng)的MOS場效應(yīng)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(gòu)造特性:第一,金屬柵極采用V型槽構(gòu)造;第二,具有垂直導(dǎo)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?fù)诫sN+區(qū)(源極S)動身,經(jīng)過P溝道流入輕摻雜N-漂移區(qū),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(jīng)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(yīng)管。



下面引見檢測VMOS管的辦法:
1.?dāng)喽艠OG
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(fā)現(xiàn)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.?dāng)喽ㄔ礃OS、漏極D

由圖1可見,在源-漏之間有一個PN結(jié),因而依據(jù)PN結(jié)正、反向電阻存在差別,可辨認(rèn)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(tài)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(yīng)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(dǎo)

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(yīng)有明顯偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)愈大,管子的跨導(dǎo)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(shù)產(chǎn)品屬于N溝道管。關(guān)于P溝道管,測量時應(yīng)交流表筆的位置。


(2)有少數(shù)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(diào)速器、逆變器運用。例如美國IR公司消費的IRFT001型模塊,內(nèi)部有N溝道、P溝道管各三只,構(gòu)成三相橋式構(gòu)造。


(4)如今市售VNF系列(N溝道)產(chǎn)品,是美國Supertex公司消費的超高頻功率場效應(yīng)管,其最高工作頻率fp=120MHz,IDSM=1A,PDM=30W,共源小信號低頻跨導(dǎo)gm=2000μS。適用于高速開關(guān)電路和播送、通訊設(shè)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(lián)后,由于極間電容和散布電容相應(yīng)增加,使放大器的高頻特性變壞,經(jīng)過反應(yīng)容易惹起放大器的高頻寄生振蕩。為此,并聯(lián)復(fù)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(yīng)管

場效應(yīng)管的文字符號為“VT”,圖形符號如圖4-22所示。

場效應(yīng)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(yīng)于雙極型晶體管的基極b、發(fā)射極e和集電極c。由于場效應(yīng)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(yīng)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(yīng)管的引腳如圖4-23所示,使用中應(yīng)注意識別。


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