基于功率場效應(yīng)管（MOSFET）的結(jié)構(gòu)工作原理及應(yīng)用

為防止MOSFET(場效應(yīng)管)接電感負(fù)載時，在截止瞬間產(chǎn)生感應(yīng)電壓與電源電壓之和擊穿MOSFET(場效應(yīng)管)，一般功率MOSFET(場效應(yīng)管)在漏極與源極之間內(nèi)接一個快速恢復(fù)二極管，如圖8所示。功率MOSFET(場效應(yīng)管)的特點(diǎn)

功率MOSFET(場效應(yīng)管)與雙極型功率相比具有如下特點(diǎn)：

MOSFET(場效應(yīng)管)是電壓控制型器件(雙極型是電流控制型器件)，因此在驅(qū)動大電流時無需推動級，電路較簡單;

輸入阻抗高，可達(dá)108Ω以上;

工作頻率范圍寬，開關(guān)速度高(開關(guān)時間為幾十納秒到幾百納秒)，開關(guān)損耗小;

有較優(yōu)良的線性區(qū)，并且MOSFET(場效應(yīng)管)的輸入電容比雙極型的輸入電容小得多，所以它的交流輸入阻抗極高;噪聲也小，最合適制作Hi-Fi音響;

功率MOSFET(場效應(yīng)管)可以多個并聯(lián)使用，增加輸出電流而無需均流電阻。

功率MOSFET(場效應(yīng)管)典型應(yīng)用電路

1.電池反接保護(hù)電路

電池反接保護(hù)電路如圖9所示。一般防止電池接反損壞電路采用串接二極管的方法，在電池接反時，PN結(jié)反接無電壓降，但在正常工 作時有0.6～0.7V的管壓降。采用導(dǎo)通電阻低的增強(qiáng)型N溝道MOSFET(場效應(yīng)管)具有極小的管壓降(RDS(ON)×ID)，如Si9410DY的RDS(ON)約為0.04Ω，則在lA時約為0.04V。這時要注意在電池正確安裝時，ID并非完全通過管內(nèi)的二極管，而是在VGS≥5V時，N導(dǎo)電溝道暢通(它相當(dāng)于一個極小的電阻)而大部分電流是從S流向D的(ID為負(fù))。而當(dāng)電池裝反時，MOSFET(場效應(yīng)管)不通，電路得以保護(hù)。

2.觸摸調(diào)光電路

一種簡單的觸摸調(diào)光電路如圖10。當(dāng)手指觸摸上觸頭時，電容經(jīng)手指電阻及100k充電，VGS漸增大，燈漸亮;當(dāng)觸摸下觸頭時，電容經(jīng)100k及手指電阻放電，燈漸暗到滅。

3.甲類功率放大電路

由R1、R2建立VGS靜態(tài)工作點(diǎn)(此時有一定的ID流過)。當(dāng)音頻信號經(jīng)過C1耦合到柵極，使產(chǎn)生-△VGS，則產(chǎn)生較大的△ID，經(jīng)輸出變壓器阻抗匹配，使4～8Ω喇叭輸出較大的聲功率。圖ll中Dw為9V穩(wěn)壓二極管，是保護(hù)G、S極以免輸入過高電壓而擊穿。從圖中也可以看出，偏置電阻的數(shù)值較大，因為柵極輸入阻抗極高，并且無柵流。