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场效应管测量 最全面场效应管测量图解的解决方法

信息来源:本站 日期:2017-09-28 

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一、用指针式万用表对场效应管进行判别

(1)用测电阻法判别结型场效应管的电极

依据场效应管的PN结正、反向电阻值不一样的现象,能够判别出结型场效应管的三个电极。详细办法:将万用表拨在R×1k档上,任选两个电极,分别测出其正、反向电阻值。当某两个电极的正、反向电阻值相等,且为几千欧姆时,则该两个电极分别是漏极D和源极S。由于对结型场效应管而言,漏极和源极可互换,剩下的电极肯定是栅极G。也能够将万用表的黑表笔(红表笔也行)任意接触一个电极,另一只表笔依次去接触其他的两个电极,测其电阻值。当呈现两次测得的电阻值近似相等时,则黑表笔所接触的电极为栅极,其他两电极分别为漏极和源极。若两次测出的电阻值均很大,阐明是PN结的反向,即都是反向电阻,能够断定是N沟道场效应管,且黑表笔接的是栅极;若两次测出的电阻值均很小,阐明是正向PN结,即是正向电阻,断定为P沟道场效应管,黑表笔接的也是栅极。若不呈现上述状况,能够互换黑、红表笔按上述办法停止测试,直到判别出栅极为止。


(2)用测电阻法判别场效应管的好坏

测电阻法是用万用表测量场效应管的源极与漏极、栅极与源极、栅极与漏极、栅极G1与栅极G2之间的电阻值同场效应管手册标明的电阻值能否相符去判别管的好坏。详细办法:首先将万用表置于R×10或R×100档,丈量源极S与漏极D之间的电阻,通常在几十欧到几千欧范围(在手册中可知,各种不同型号的管,其电阻值是各不相同的),假如测得阻值大于正常值,可能是由于内部接触不良;假如测得阻值是无量大,可能是内部断极。然后把万用表置于R×10k档,再测栅极G1与G2之间、栅极与源极、栅极与漏极之间的电阻值,当测得其各项电阻值均为无量大,则阐明管是正常的;若测得上述各阻值太小或为通路,则阐明管是坏的。要留意,若两个栅极在管内断极,可用元件代换法进行检测。


(3)用感应信号输人法估测场效应管的放大能力

详细办法:用万用表电阻的R×100档,红表笔接源极S,黑表笔接漏极D,给场效应管加上1。5V的电源电压,此时表针指示出的漏源极间的电阻值。然后用手捏住结型场效应管的栅极G,将人体的感应电压信号加到栅极上。这样,由于管的放大作用,漏源电压VDS和漏极电流Ib都要发作变化,也就是漏源极间电阻发作了变化,由此能够察看到表针有较大幅度的摆动。假如手捏栅极表针摆动较小,阐明管的放大才能较差;表针摆动较大,标明管的放大才能大;若表针不动,阐明管是坏的。
依据上述办法,我们用万用表的R×100档,测结型场效应管3DJ2F。先将管的G极开路,测得漏源电阻RDS为600Ω,用手捏住G极后,表针向左摆动,指示的电阻RDS为12kΩ,表针摆动的幅度较大,阐明该管是好的,并有较大的放大才能。


运用这种办法时要阐明几点:首先,在测试场效应管用手捏住栅极时,万用表针可能向右摆动(电阻值减小),也可能向左摆动(电阻值增加)。这是由于人体感应的交流电压较高,而不同的场效应管用电阻档丈量时的工作点可能不同(或者工作在饱和区或者在不饱和区)所致,实验标明,多数管的RDS增大,即表针向左摆动;少数管的RDS减小,使表针向右摆动。但无论表针摆动方向如何,只需表针摆动幅度较大,就阐明管有较大的放大才能。第二,此办法对MOS场效应管也适用。但要留意,MOS场效应管的输人电阻高,栅极G允许的感应电压不应过高,所以不要直接用手去捏栅极,必需用于握螺丝刀的绝缘柄,用金属杆去碰触栅极,以避免人体感应电荷直接加到栅极,引起栅极击穿。第三,每次测量完毕,应当G-S极间短路一下。这是由于G-S结电容上会充有少量电荷,树立起VGS电压,形成再停止测量时表针可能不动,只要将G-S极间电荷短路放掉才行。


(4)用测电阻法判别无标志的场效应管

首先用测量电阻的办法找出两个有电阻值的管脚,也就是源极S和漏极D,余下两个脚为第一栅极G1和第二栅极G2。把先用两表笔测的源极S与漏极D之间的电阻值记下来,对调表笔再测量一次,把其测得电阻值记下来,两次测得阻值较大的一次,黑表笔所接的电极为漏极D;红表笔所接的为源极S。用这种办法判别出来的S、D极,还能够用估测其管的放大才能的办法停止考证,即放大才能大的黑表笔所接的是D极;红表笔所接地是8极,两种办法检测结果均应一样。当肯定了漏极D、源极S的位置后,按D、S的对应位置装人电路,普通G1、G2也会依次对准位置,这就肯定了两个栅极G1、G2的位置,从而就肯定了D、S、G1、G2管脚的顺序。



(5)用测反向电阻值的变化判别跨导的大小
对VMOS N沟道加强型场效应管丈量跨导性能时,可用红表笔接源极S、黑表笔接漏极D,这就相当于在源、漏极之间加了一个反向电压。此时栅极是开路的,管的反向电阻值是很不稳定的。将万用表的欧姆档选在R×10kΩ的高阻档,此时表内电压较高。当用手接触栅极G时,会发现管的反向电阻值有明显地变化,其变化越大,阐明管的跨导值越高;假如被测管的跨导很小,用此法测时,反向阻值变化不大。


二、场效应管的运用注意事项

(1)为了安全使用场效应管,在线路的设计中不能超越管的耗散功率,最大漏源电压、最大栅源电压和最大电流等参数的极限值。


(2)各类型场效应管在运用时,都要严格按请求的偏置接人电路中,要恪守场效应管偏置的极性。如结型场效应管栅源漏之间是PN结,N沟道管栅极不能加正偏压;P沟道管栅极不能加负偏压,等等。


(3)MOS场效应管由于输人阻抗极高,所以在运输、贮藏中必需将引出脚短路,要用金属屏蔽包装,以避免外来感应电势将栅极击穿。特别要留意,不能将MOS场效应管放人塑料盒子内,保管时最好放在金属盒内,同时也要注意管的防潮。


(4)为了避免场效应管栅极感应击穿,请求一切测试仪器、工作台、电烙铁、线路自身都必需有良好的接地;管脚在焊接时,先焊源极;在连入电路之前,管的全部引线端坚持相互短接状态,焊接完后才把短接资料去掉;从元器件架上取下管时,应以恰当的方式确保人体接地如采用接地环等;当然,假如能采用先进的气热型电烙铁,焊接场效应管是比拟便当的,并且确保平安;在未关断电源时,绝对不能够把管插人电路或从电路中拔出。以上平安措施在运用场效应管时必需留意。



(5)在装置场效应管时,留意装置的位置要尽量防止靠近发热元件;为了防管件振动,有必要将管壳体紧固起来;管脚引线在弯曲时,应当大于根部尺寸5毫米处停止,以避免弯断管脚和引起漏气等。


关于功率型场效应管,要有良好的散热条件。由于功率型场效应管在高负荷条件下运用,必需设计足够的散热器,确保壳体温度不超越额定值,使器件长期稳定牢靠地工作。


总之,确保场效应管平安运用,要留意的事项是多种多样,采取的平安措施也是各种各样,广大的专业技术人员,特别是广阔的电子喜好者,都要依据本人的实践状况动身,采取实在可行的方法,安全有效地用好场效应管。


三、VMOS场效应管

VMOS场效应管(VMOSFET)简称VMOS管或功率场效应管,其全称为V型槽MOS场效应管。它是继MOSFET之后新开展起来的高效、功率开关器件。它不只继承了MOS场效应管输入阻抗高(≥108W)、驱动电流小(0。1μA左右),还具有耐压高(最高1200V)、工作电流大(1。5A~100A)、输出功率高(1~250W)、跨导的线性好、开关速度快等优秀特性。正是由于它将电子管与功率晶体管之优点集于一身,因而在电压放大器(电压放大倍数可达数千倍)、功率放大器、开关电源和逆变器中正取得普遍应用。



VMOS场效应功率管具有极高的输入阻抗及较大的线性放大区等优点,特别是其具有负的电流温度系数,即在栅-源电压不变的状况下,导通电流会随管温升高而减小,故不存在由于“二次击穿”现象所惹起的管子损坏现象。因而,VMOS管的并联得到普遍应用。



众所周知,传统的MOS场效应管的栅极、源极和漏极大大致处于同一程度面的芯片上,其工作电流根本上是沿程度方向活动。VMOS管则不同,从图1上能够看出其两大构造特性:第一,金属栅极采用V型槽构造;第二,具有垂直导电性。由于漏极是从芯片的反面引出,所以ID不是沿芯片程度活动,而是自重掺杂N+区(源极S)动身,经过P沟道流入轻掺杂N-漂移区,最后垂直向下抵达漏极D。电流方向如图中箭头所示,由于流通截面积增大,所以能经过大电流。由于在栅极与芯片之间有二氧化硅绝缘层,因而它仍属于绝缘栅型MOS场效应管。



下面引见检测VMOS管的办法:
1.断定栅极G
将万用表拨至R×1k档分别测量量三个管脚之间的电阻。若发现某脚与其字两脚的电阻均呈无量大,并且交流表笔后仍为无量大,则证明此脚为G极,由于它和另外两个管脚是绝缘的。


2.断定源极S、漏极D

由图1可见,在源-漏之间有一个PN结,因而依据PN结正、反向电阻存在差别,可辨认S极与D极。用交流表笔法测两次电阻,其中电阻值较低(普通为几千欧至十几千欧)的一次为正向电阻,此时黑表笔的是S极,红表笔接D极。


3.测量漏-源通态电阻RDS(on)
将G-S极短路,选择万用表的R×1档,黑表笔接S极,红表笔接D极,阻值应为几欧至十几欧。


由于测试条件不同,测出的RDS(on)值比手册中给出的典型值要高一些。例如用500型万用表R×1档实测一只IRFPC50型VMOS管,RDS(on)=3.2W,大于0.58W(典型值)。


4.检查跨导

将万用表置于R×1k(或R×100)档,红表笔接S极,黑表笔接D极,手持螺丝刀去碰触栅极,表针应有明显偏转,偏转愈大,管子的跨导愈高。


四、注意事项

(1)VMOS管亦分N沟道管与P沟道管,但绝大多数产品属于N沟道管。关于P沟道管,测量时应交流表笔的位置。


(2)有少数VMOS管在G-S之间并有维护二极管,本检测办法中的1、2项不再适用。


(3)目前市场上还有一种VMOS管功率模块,专供交流电机调速器、逆变器运用。例如美国IR公司消费的IRFT001型模块,内部有N沟道、P沟道管各三只,构成三相桥式构造。


(4)如今市售VNF系列(N沟道)产品,是美国Supertex公司消费的超高频功率场效应管,其最高工作频率fp=120MHz,IDSM=1A,PDM=30W,共源小信号低频跨导gm=2000μS。适用于高速开关电路和播送、通讯设备中。


(5)运用VMOS管时必需加适宜的散热器后。以VNF306为例,该管子加装140×140×4(mm)的散热器后,最大功率才能达到30W。


(6)多管并联后,由于极间电容和散布电容相应增加,使放大器的高频特性变坏,经过反应容易惹起放大器的高频寄生振荡。为此,并联复合管管子普通不超越4个,而且在每管基极或栅极上串接防寄生振荡电阻。


五、怎样识别场效应管

场效应管的文字符号为“VT”,图形符号如图4-22所示。

场效应管一般具有3个引脚,分别是栅极G、源极S和漏极D,它们的功能分别对应于双极型晶体管的基极b、发射极e和集电极c。由于场效应管的源极s和漏极D是对称的,实际使用中可以互换。双栅极场效应管具有4个引脚,分别是栅极G1和G2、源极s和漏极D。常用场效应管的引脚如图4-23所示,使用中应注意识别。


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