【導(dǎo)讀】關(guān)于MOS管一直是工程師熱衷討論的話題之一,于是我們整理了常見及不常見的MOS管的相關(guān)知識,希望對各位工程師有所幫助。下面讓我們一起來聊聊MOS管這個非常重要的元器件吧!
防靜電保護(hù)
MOS管是屬于絕緣柵場效應(yīng)管,柵極是無直流通路,輸入阻抗極高,極易引起靜電荷聚集,產(chǎn)生較高的電壓將柵極和源極之間的絕緣層擊穿。
早期生產(chǎn)的MOS管大都沒有防靜電的措施,所以在保管及應(yīng)用上要非常小心,特別是功率較小的MOS管,由于功率較小的MOS管輸入電容比較小,接觸到靜電時(shí)產(chǎn)生的電壓較高,容易引起靜電擊穿。
而近期的增強(qiáng)型大功率MOS管則有比較大的區(qū)別,首先由于功能較大輸入電容也比較大,這樣接觸到靜電就有一個充電的過程,產(chǎn)生的電壓較小,引起擊穿的可能較小,再者現(xiàn)在的大功率MOS管在內(nèi)部的柵極和源極有一個保護(hù)的穩(wěn)壓管DZ(如下圖所示),把靜電嵌位于保護(hù)穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值以下,有效的保護(hù)了柵極和源極的絕緣層,不同功率、不同型號的MOS管其保護(hù)穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值是不同的。
雖然MOS管內(nèi)部有了保護(hù)措施,我們操作時(shí)也應(yīng)按照防靜電的操作規(guī)程進(jìn)行,這是一個合格的維修員應(yīng)該具備的。
檢測與代換
在修理電視機(jī)及電器設(shè)備時(shí),會遇到各種元器件的損壞,MOS管也在其中,這就是我們的維修人員如何利用常用的萬用表來判斷MOS管的好壞、優(yōu)劣。在更換MOS管時(shí)如果沒有相同廠家及相同型號,如何代換的問題。
1、MOS管的測試:
作為一般的電器電視機(jī)維修人員在測量晶體三極管或二極管時(shí),一般是采用普通的萬用表來判斷三極管或者二極管的好壞,雖然對所判斷的三極管或二極管的電氣參數(shù)沒法確認(rèn),但是只要方法正確對于確認(rèn)晶體三極管的“好”與“壞”還是沒有問題的。同樣MOS管也可以應(yīng)用萬用表來判斷其“好”與“壞”,從一般的維修來說,也可以滿足需求了。
檢測必須采用指針式萬用表(數(shù)字表是不適宜測量半導(dǎo)體器件的)。對于功率型MOSFET開關(guān)管都屬N溝道增強(qiáng)型,各生產(chǎn)廠的產(chǎn)品也幾乎都采用相同的TO-220F封裝形式(指用于開關(guān)電源中功率為50—200W的場效應(yīng)開關(guān)管),其三個電極排列也一致,即將三只引腳向下,打印型號面向自巳,左側(cè)引腳為柵極,右測引腳為源極,中間引腳為漏極如下圖所示。
1)萬用表及相關(guān)的準(zhǔn)備:
首先在測量前應(yīng)該會使用萬用表,特別是歐姆檔的應(yīng)用,要了解歐姆擋才會正確應(yīng)用歐姆擋來測量晶體三極管及MOS管。
用萬用表的歐姆擋的歐姆中心刻度不能太大,最好小于12Ω(500型表為12Ω),這樣在R×1擋可以有較大的電流,對于PN結(jié)的正向特性判斷比較準(zhǔn)確。萬用表R×10K擋內(nèi)部的電池最好大于9V,這樣在測量PN結(jié)反相漏電流時(shí)比較準(zhǔn)確,否則漏電也測不出來。
現(xiàn)在由于生產(chǎn)工藝的進(jìn)步,出廠的篩選、檢測都很嚴(yán)格,我們一般判斷只要判斷MOS管不漏電、不擊穿短路、內(nèi)部不斷路、能放大就可以了,方法極為簡單:
采用萬用表的R×10K擋;R×10K擋內(nèi)部的電池一般是9V加1.5V達(dá)到10.5V這個電壓一般判斷PN結(jié)點(diǎn)反相漏電是夠了,萬用表的紅表筆是負(fù)電位(接內(nèi)部電池的負(fù)極),萬用表的黑表筆是正電位(接內(nèi)部電池的正極),如上圖所示。
2)測試步驟:
把紅表筆接到MOS管的源極S;把黑表筆接到MOS管的漏極D,此時(shí)表針指示應(yīng)該為無窮大,如下圖所示。如果有歐姆指數(shù),說明被測管有漏電現(xiàn)象,此管不能用。
保持上述狀態(tài);此時(shí)用一只100K~200K電阻連接于柵極和漏極,如下圖所示;這時(shí)表針指示歐姆數(shù)應(yīng)該越小越好,一般能指示到0歐姆,這時(shí)是正電荷通過100K電阻對MOS管的柵極充電,產(chǎn)生柵極電場,由于電場產(chǎn)生導(dǎo)致導(dǎo)電溝道致使漏極和源極導(dǎo)通,所以萬用表指針偏轉(zhuǎn),偏轉(zhuǎn)的角度大(歐姆指數(shù)?。┳C明放電性能好。
此時(shí)在上圖的狀態(tài);再把連接的電阻移開,這時(shí)萬用表的指針仍然應(yīng)該是MOS管導(dǎo)通的指數(shù)不變,如下圖所示。雖然電阻拿開,但是因?yàn)殡娮鑼艠O所充的電荷并沒有消失,柵極電場繼續(xù)維持,內(nèi)部導(dǎo)電溝道仍然保持,這就是絕緣柵型MOS管的特點(diǎn)。
如果電阻拿開表針會慢慢的逐步的退回到高阻甚至退回到無窮大,要考慮該被測管柵極漏電。
這時(shí)用一根導(dǎo)線,連接被測管的柵極和源極,萬用表的指針立即返回到無窮大,如上圖所示。導(dǎo)線的連接使被測MOS管,柵極電荷釋放,內(nèi)部電場消失;導(dǎo)電溝道也消失,所以漏極和源極之間電阻又變成無窮大。
2、MOS管的更換
在修理電視機(jī)及各種電器設(shè)備時(shí),遇到元器件損壞應(yīng)該采用相同型號的元件進(jìn)行更換。但是,有時(shí)相同的元件手邊沒有,就要采用其他型號的進(jìn)行代換,這樣就要考慮到各方面的性能、參數(shù)、外形尺寸等,例如電視的里面的行輸出管,只要考慮耐壓、電流、功率一般是可以進(jìn)行代換的(行輸出管外觀尺寸幾乎相同),而且功率往往大一些更好。
對于MOS管代換雖然也是這一原則,最好是原型號的最好,特別是不要追求功率要大一些,因?yàn)楣β蚀螅惠斎腚娙菥痛?,換了后和激勵電路就不匹配了,激勵灌流電路的充電限流電阻的阻值的大小和MOS管的輸入電容是有關(guān)系的,選用功率大的盡管容量大了,但輸入電容也就大了,激勵電路的配合就不好了,這反而會使MOS管的開、關(guān)性能變壞。所示代換不同型號的MOS管,要考慮到其輸入電容這一參數(shù)。
例如有一款42寸液晶電視的背光高壓板損壞,經(jīng)過檢查是內(nèi)部的大功率MOS管損壞,因?yàn)闊o原型號的代換,就選用了一個,電壓、電流、功率均不小于原來的MOS管替換,結(jié)果是背光管出現(xiàn)連續(xù)的閃爍(啟動困難),最后還是換上原來一樣型號的才解決問題。
檢測到MOS管損壞后,更換時(shí)其周邊的灌流電路的元件也必須全部更換,因?yàn)樵揗OS管的損壞也可能是灌流電路元件的欠佳引起MOS管損壞。即便是MOS管本身原因損壞,在MOS管擊穿的瞬間,灌流電路元件也受到傷害,也應(yīng)該更換。
就像我們有很多高明的維修師傅在修理A3開關(guān)電源時(shí);只要發(fā)現(xiàn)開關(guān)管擊穿,就也把前面的2SC3807激勵管一起更換一樣道理(盡管2SC3807管,用萬用表測量是好的)。
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