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  • 耗盡型mos管符號,原理,用途介紹
    • 發(fā)布時間:2024-05-22 19:05:49
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    耗盡型mos管符號,原理,用途介紹
    MOS管分為結型、絕緣柵型兩大類。結型場效應管(JFET)因有兩個PN結而得名,絕緣柵型場效應管(JGFET)則因柵極與其它電極完全絕緣而得名。但按導電方式來劃分,場效應管又可分成耗盡型與增強型。
    不同之處:結型場效應管均為耗盡型,絕緣柵型場效應管既有耗盡型的,也有增強型的。
    耗盡型:即在0柵偏壓時就能夠導電的器件,就是說耗盡型MOS管在G端( Gate )不加電壓時就有導電溝道存在。
    增強型:即在0柵偏壓時是不導電的器件,只有當柵極電壓的大于其閾值電壓時才能出現(xiàn)導電溝道的場效應管,也就是說增強型MOS管只有在開啟后,才會出現(xiàn)導電溝道。
    工作原理:
    耗盡型:當VGS=0時即形成溝道,加上正確的VGS時,能使多數(shù)載流子流出溝道,因而“耗盡”了載流子,使管子轉向截止。即:耗盡型MOS管的VGS (柵極電壓)可以用正、零負電壓控制導通。
    增強型:當VGS=0時管子是呈截止狀態(tài),加上正確的VGS后,多數(shù)載流子被吸引到柵極,從而“增強”了該區(qū)域的載流子,形成導電溝道。即:增強型MOS管必須使得VGS>VGS (th) (柵極閾值電壓)能導通。
    耗盡型MOS管結構
    ①以低摻雜的P型硅片為襯底
    ②利用擴散工藝制作兩個高摻雜的N+區(qū),并引出兩個電極,分別為源極s,漏極d
    ③在半導體上制作一層SiO2絕緣層,在SiO2上制作一層金屬鋁,引出電極,作為柵極g
    ④在SiO2絕緣層中摻入大量正離子,那么即使Ugs=0,在正離子作用下,P襯底的表面會有電子匯聚,也會形成反型層,造成漏-源之間存在導電溝道。
    ⑤只要在d-s之間加電壓,就會產生漏極電流。 (Ugs>Ugs(off))
    ⑥Ugs為正時,反型層變寬,導電溝道電阻降低
    ⑦當Ugs從零減小到一定值時,反型層消失,漏-源之間的導電溝道消失,此時Ugs稱為夾斷電壓Ugs(off)
    ⑧Ugs可以在正、負值得一定范圍內實現(xiàn)對id的控制,且任然保持柵-源之間的絕緣電阻。
    耗盡型mos管
    兩類耗盡型MOS管
    通過導電溝道所帶電荷判斷(箭頭所指的就是N溝道)
    導電溝道為N則為N溝道耗盡型MOS管
    導電溝道為P則為P溝道耗盡型MOS管
    耗盡型mos管
    耗盡型功率MOS管用途
    固態(tài)繼電器
    如圖所示,耗盡型MOSFET在實現(xiàn)以固態(tài)繼電器(SSR)取代機械繼電器(EMR)的負載開關方面表現(xiàn)出色。固態(tài)繼電器的主要優(yōu)點是不受磁場影響,由于沒有機械觸點而具有更高的可靠性,并且節(jié)省了PCB占用空間。醫(yī)療設備、工業(yè)自動化、測量和測試設備以及消費電子等應用都廣泛使用固態(tài)繼電器。
    耗盡型mos管
    開關型電源的啟動電路 - SMPS
    SMPS傳統(tǒng)啟動電路方法是通過功率電阻和齊納二極管。在這種方法中,即使在啟動階段之后,功率電阻也會持續(xù)消耗功率,這導致PCB上的熱量過高,工作效率低下,以及SMPS輸入工作電壓范圍受到限制??梢圆捎没诤谋M型MOSFET的方法來替代,如圖所示。
    耗盡型MOSFET提供PWM IC所需的初始電流以啟動運作。在啟動階段之后,輔助繞組將生成PWM IC所需的功率。在正常運行期間,耗盡型MOSFET由于靜態(tài)電流較低,因而所消耗的功率最少。
    這種方法的主要優(yōu)勢是在啟動序列操作之后的功耗理論值為零,從而提高了整體效率。此外,所占用的PCB面積更小,并可實現(xiàn)寬泛的直流輸入電壓范圍,這對許多應用(如太陽能逆變器)是至關重要的。
    耗盡型mos管
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