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
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(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。
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(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。
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(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，用手捏住Ｇ極后，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（電阻值減小），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。
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(yīng)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(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。
（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?shù)姆绞酱_保人體接地如采用接地環(huán)等；當然，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?shù)模⑶掖_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。
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)動電流小（0。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(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，特別是其具有負的電流溫度系數(shù)，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(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(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．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(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．斷定源極S、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
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，管子的跨導愈高。
（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。
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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