基于功率場(chǎng)效應管（MOSFET）的結構工作原理及應用

為防止MOSFET(場(chǎng)效應管)接電感負載時(shí)，在截止瞬間產(chǎn)生感應電壓與電源電壓之和擊穿MOSFET(場(chǎng)效應管)，一般功率MOSFET(場(chǎng)效應管)在漏極與源極之間內接一個(gè)快速恢復二極管，如圖8所示。功率MOSFET(場(chǎng)效應管)的特點(diǎn)

功率MOSFET(場(chǎng)效應管)與雙極型功率相比具有如下特點(diǎn)：

MOSFET(場(chǎng)效應管)是電壓控制型器件(雙極型是電流控制型器件)，因此在驅動(dòng)大電流時(shí)無(wú)需推動(dòng)級，電路較簡(jiǎn)單;

輸入阻抗高，可達108Ω以上;

工作頻率范圍寬，開(kāi)關(guān)速度高(開(kāi)關(guān)時(shí)間為幾十納秒到幾百納秒)，開(kāi)關(guān)損耗小;

有較優(yōu)良的線(xiàn)性區，并且MOSFET(場(chǎng)效應管)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(chǎng)效應管)可以多個(gè)并聯(lián)使用，增加輸出電流而無(wú)需均流電阻。

功率MOSFET(場(chǎng)效應管)典型應用電路

1.電池反接保護電路

電池反接保護電路如圖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(shí)，PN結反接無(wú)電壓降，但在正常工 作時(shí)有0.6～0.7V的管壓降。采用導通電阻低的增強型N溝道MOSFET(場(chǎng)效應管)具有極小的管壓降(RDS(ON)×ID)，如Si9410DY的RDS(ON)約為0.04Ω，則在lA時(shí)約為0.04V。這時(shí)要注意在電池正確安裝時(shí)，ID并非完全通過(guò)管內的二極管，而是在VGS≥5V時(shí)，N導電溝道暢通(它相當于一個(gè)極小的電阻)而大部分電流是從S流向D的(ID為負)。而當電池裝反時(shí)，MOSFET(場(chǎng)效應管)不通，電路得以保護。

2.觸摸調光電路

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

3.甲類(lèi)功率放大電路

由R1、R2建立VGS靜態(tài)工作點(diǎn)(此時(shí)有一定的ID流過(guò))。當音頻信號經(jīng)過(guò)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穩壓二極管，是保護G、S極以免輸入過(guò)高電壓而擊穿。從圖中也可以看出，偏置電阻的數值較大，因為柵極輸入阻抗極高，并且無(wú)柵流。