1.場(chǎng)效應(yīng)管可應(yīng)用于放大。由于場(chǎng)效應(yīng)管放大器的輸入阻抗很高,因此耦合電容可以容量較小,不必使用電解電容器。
2.場(chǎng)效應(yīng)管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級(jí)放大器的輸入級(jí)作阻抗變換。
3.場(chǎng)效應(yīng)管可以用作可變電阻。
4.場(chǎng)效應(yīng)管可以方便地用作恒流源。
5.場(chǎng)效應(yīng)管可以用作電子開(kāi)關(guān)。
既然說(shuō)了場(chǎng)效應(yīng)管的作用，那么也要了解它的工作原理：
場(chǎng)效應(yīng)管工作原理用一句話說(shuō)，就是“漏極-源極間流經(jīng)溝道的ID，用以柵極與溝道間的pn結(jié)形成的反偏的柵極電壓控制ID”。更正確地說(shuō)，ID流經(jīng)通路的寬度，即溝道截面積，它是由pn結(jié)反偏的變化，產(chǎn)生耗盡層擴(kuò)展變化控制的緣故。在VGS=0的非飽和區(qū)域，表示的過(guò)渡層的擴(kuò)展因?yàn)椴缓艽螅鶕?jù)漏極-源極間所加VDS的電場(chǎng)，源極區(qū)域的某些電子被漏極拉去，即從漏極向源極有電流ID流動(dòng)。從門極向漏極擴(kuò)展的過(guò)度層將溝道的一部分構(gòu)成堵塞型，ID飽和。將這種狀態(tài)稱為夾斷。這意味著過(guò)渡層將溝道的一部分阻擋，并不是電流被切斷。
在過(guò)渡層由于沒(méi)有電子、空穴的自由移動(dòng)，在理想狀態(tài)下幾乎具有絕緣特性，通常電流也難流動(dòng)。但是此時(shí)漏極-源極間的電場(chǎng)，實(shí)際上是兩個(gè)過(guò)渡層接觸漏極與門極下部附近，由于漂移電場(chǎng)拉去的高速電子通過(guò)過(guò)渡層。因漂移電場(chǎng)的強(qiáng)度幾乎不變產(chǎn)生ID的飽和現(xiàn)象。其次，VGS向負(fù)的方向變化，讓VGS=VGS(off)，此時(shí)過(guò)渡層大致成為覆蓋全區(qū)域的狀態(tài)。而且VDS的電場(chǎng)大部分加到過(guò)渡層上，將電子拉向漂移方向的電場(chǎng)，只有靠近源極的很短部分，這更使電流不能流通。
還有一個(gè)令“老司機(jī)”頭疼的問(wèn)題：如何解決場(chǎng)效應(yīng)管發(fā)熱問(wèn)題？
如果發(fā)現(xiàn)MOS管發(fā)熱很嚴(yán)重，為了解決MOS管發(fā)熱問(wèn)題，要準(zhǔn)確判斷是否是這些原因造成，最重要的是進(jìn)行正確的測(cè)試，才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在。通過(guò)這次解決這個(gè)MOS發(fā)熱問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)正確選擇關(guān)鍵點(diǎn)的測(cè)試，是否和分析的一致，才是解決問(wèn)題之關(guān)鍵。
在進(jìn)行開(kāi)關(guān)電源測(cè)試中，除了用三用表測(cè)量控制電路其他器件的引腳電壓，比較重要的是用示波器測(cè)量相關(guān)的電壓波形。當(dāng)判斷開(kāi)關(guān)電源是否工作正常，測(cè)試什么地方才能反映出電源的工作狀態(tài)，變壓器原邊和次級(jí)以及輸出反饋是否合理，開(kāi)關(guān)MOS管是否工作正常，PWM控制器輸出端是否正常，包括脈沖的幅度和占空比是否正常，等等。
測(cè)試點(diǎn)的合理選擇非常重要，正確選擇既安全可靠測(cè)量，又能反映故障的原因所在，迅速查找出原因。
分析這次MOS管故障的原因，根據(jù)開(kāi)關(guān)電源以前的所了解的，一般引起MOS管發(fā)熱的原因是：
1：驅(qū)動(dòng)頻率過(guò)高。
2：G極驅(qū)動(dòng)電壓不夠。
3：通過(guò)漏極和源極的Id電流太高。
因此測(cè)試重點(diǎn)放在MOS管上，準(zhǔn)確測(cè)試它的工作狀況，才是問(wèn)題的根本。
Q1為功率開(kāi)關(guān)MOS管，A點(diǎn)為漏極，B點(diǎn)為源極，R為電流取樣電阻，C點(diǎn)為接地端。把雙蹤示波器的兩個(gè)探頭分別接到A和B點(diǎn)，兩個(gè)探頭接地端同時(shí)卡住電阻R的接地端C處。
MOS管漏極測(cè)試A點(diǎn)波形
而從B點(diǎn)的波形可以看出，MOS管的源極電壓波形，這個(gè)波形是取樣電阻R上的電壓波形，能夠反映出漏極電流極其導(dǎo)通和截止時(shí)間等信息，如下圖分析：
可以看出，每個(gè)周期中，開(kāi)關(guān)MOS管導(dǎo)通時(shí)，漏極電流從起始到峰值電流的過(guò)程。
取樣電阻R的B測(cè)試點(diǎn)電壓波形
A和B點(diǎn)，這就是兩個(gè)關(guān)鍵的測(cè)試點(diǎn)，基本上反映了開(kāi)關(guān)電源的工作狀態(tài)和故障所在，導(dǎo)通的時(shí)候的尖峰電壓和尖峰電流非常大，如果能夠?qū)?dǎo)通的尖峰電壓和尖峰電流消除，那么損耗能降一大半，MOS發(fā)熱的問(wèn)題就能解決。當(dāng)然也是發(fā)現(xiàn)MOS管工作正常與否的最直接反映。
通過(guò)測(cè)試結(jié)果分析后，改變柵極驅(qū)動(dòng)電阻阻值，選擇合適的頻率，給MOS管完全導(dǎo)通創(chuàng)造條件，MOS工作后有效的降低了尖峰電壓，又選擇了內(nèi)阻更小的MOS管，使在開(kāi)關(guān)過(guò)程中管子本身的壓降降低。同時(shí)合理選擇的散熱器。經(jīng)過(guò)這樣處理后，重新實(shí)驗(yàn)，讓整個(gè)電源正常工作后，加大負(fù)載到滿負(fù)荷工作，MOS管發(fā)熱始終沒(méi)有超過(guò)50°，應(yīng)該是比較理想。
在用示波器測(cè)試過(guò)程中，要特別注意這兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)的波形，在逐步升高輸入電壓的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)峰值電壓或者峰值電流超過(guò)設(shè)計(jì)范圍，并注意MOS管發(fā)熱情況，如果異常，應(yīng)該立刻關(guān)閉電源，查找原因所在，防止MOS管損壞。
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