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数(shu)字万用表mos测量好坏-浅析MOS管发(fa)热(re)原因(yin)及(ji)其他基础知识详解(jie)-KIA MOS管

信息(xi)来源:本站 日期:2018-09-05 

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数字万用表mos测量好坏
MOS管及符号

mos管是金(jin)属(metal)—氧化物(oxide)—半导体(semiconductor)场效应晶(jing)体管,或者称是金(jin)属—绝缘(yuan)体(insulator)—半导体。MOS管的(de)source和drain是可以对调的(de),他们(men)都(dou)是在P型backgate中形成的(de)N型区。在多数情(qing)况下,这个两个区是一样的(de),即(ji)使两端对调也不(bu)会影响器件的(de)性能。这样的(de)器件被认为是对称的(de)。

双极(ji)型晶体(ti)(ti)管(guan)把输(shu)(shu)(shu)入(ru)端(duan)电流(liu)的(de)(de)微小变(bian)化(hua)(hua)放(fang)大后(hou),在输(shu)(shu)(shu)出(chu)端(duan)输(shu)(shu)(shu)出(chu)一个大的(de)(de)电流(liu)变(bian)化(hua)(hua)。双极(ji)型晶体(ti)(ti)管(guan)的(de)(de)增益就定义为(wei)输(shu)(shu)(shu)出(chu)输(shu)(shu)(shu)入(ru)电流(liu)之(zhi)比(beta)。另一种晶体(ti)(ti)管(guan),叫做场效(xiao)应管(guan)(FET),把输(shu)(shu)(shu)入(ru)电压的(de)(de)变(bian)化(hua)(hua)转化(hua)(hua)为(wei)输(shu)(shu)(shu)出(chu)电流(liu)的(de)(de)变(bian)化(hua)(hua)。FET的(de)(de)增益等于它(ta)的(de)(de)transconductance,定义为(wei)输(shu)(shu)(shu)出(chu)电流(liu)的(de)(de)变(bian)化(hua)(hua)和输(shu)(shu)(shu)入(ru)电压变(bian)化(hua)(hua)之(zhi)比。市面(mian)上常有的(de)(de)一般为(wei)N沟(gou)道(dao)和P沟(gou)道(dao),以下为(wei)N沟(gou)道(dao)和P沟(gou)道(dao)符(fu)号。

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N沟道mos管符号

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P沟道mos管符号

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如何快速判断其好坏及引脚功能

1)用10K档,内有15伏电池。可(ke)提供导通电压。

2)因为(wei)栅极等效(xiao)于电容,与任(ren)何脚不通(tong),不论(lun)N管(guan)或(huo)P管(guan)都很容易找出(chu)栅极来,否则是坏管(guan)。

3)利用表笔对栅源(yuan)间正向或反(fan)向充(chong)电(dian),可使漏(lou)源(yuan)通或断,且由于栅极上电(dian)荷(he)能保持(chi),上述两(liang)步(bu)可分(fen)先(xian)后,不必同步(bu),方便。但要放电(dian)时需短(duan)路(lu)管脚(jiao)或反(fan)充(chong)。

4)大(da)都源漏间有反并二(er)极(ji)管,应注意,及帮助(zhu)判断。

5)大都封庄为字面(mian)对自(zi)已时,左(zuo)栅中漏(lou)右(you)源。

以上前(qian)三(san)点(dian)必(bi)需掌握(wo),后两点(dian)灵活运用,很快就能判管脚,分好(hao)坏。

如果对(dui)新(xin)拿到的不明MOS管(guan),可以通过测定来判断脚极,只(zhi)有准确判定脚的排列(lie),才能(neng)正(zheng)确使(shi)用。

管脚测定方法

①栅极(ji)G的测(ce)定:用(yong)(yong)万(wan)用(yong)(yong)表R&TImes;100档,测(ce)任意两脚之间(jian)正反向电阻,若其中(zhong)某次(ci)测(ce)得电阻为(wei)数百Ω),该两脚是D、S,第三脚为(wei)G。

②漏极D、源极S及类型判定:用万用表R&TImes;10kΩ档测D、S问(wen)正(zheng)反向(xiang)(xiang)电阻(zu)(zu),正(zheng)向(xiang)(xiang)电阻(zu)(zu)约为(wei)0.2&TImes;10kΩ,反向(xiang)(xiang)电阻(zu)(zu)(5一(yi)∞)X100kΩ。在测反向(xiang)(xiang)电阻(zu)(zu)时(shi),红表笔不动(dong),黑表笔脱(tuo)离引脚后,与G碰(peng)一(yi)下,然后回去再接原引脚,出现两种情况:

a.若读数由原来较大(da)值变为(wei)0(0&TImes;10kΩ),则红表笔所接为(wei)S,黑表笔为(wei)D。用黑表笔接触G有效,使(shi)MOS管(guan)D、S间正(zheng)反向电(dian)阻值均为(wei)0Ω,还可证明该管(guan)为(wei)N沟道(dao)。

b.若(ruo)读(du)数(shu)(shu)仍(reng)为较大值,黑表笔不(bu)动,改用(yong)红表笔接(jie)(jie)触G,碰一下(xia)之后(hou)立(li)即回(hui)到原脚,此时若(ruo)读(du)数(shu)(shu)为0Ω,则黑表笔接(jie)(jie)的(de)是S极(ji)、红表笔为D极(ji),用(yong)红表笔接(jie)(jie)触G极(ji)有(you)效,该MOS管为P沟道。

数字万用表mos测量好坏

数字万用表mos测量好坏-其他方法

红(hong)左,黑中、右 无穷(qiong)大

黑左(zuo), 红中(zhong)、右(you) 无穷大

红(hong)中,黑右 无穷大;

黑中(zhong)红右(you)显示530(左(zuo)右(you))。

其实场(chang)效(xiao)(xiao)应管三极管很好(hao)判(pan)断:有字面(mian)朝上从左到右(you)依次为:G、D、S,有些管相反:S、D、G。我修(xiu)显示器(qi)、主板、电源(yuan)都(dou)是从上面(mian)的方法测绝对没(mei)问题。你不信(xin)随便拆块板看一看,场(chang)效(xiao)(xiao)应管在电路图板的布局及(ji)应VMOS大功率场(chang)效(xiao)(xiao)应晶体管的检测

1、判别各电极(ji)与管型(xing)

用(yong)(yong)(yong)万(wan)用(yong)(yong)(yong)表(biao)(biao)(biao)R×100档(dang),测(ce)量场效应(ying)(ying)晶(jing)体管(guan)(guan)任意两(liang)引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)之间的(de)(de)正、反向电阻(zu)(zu)(zu)值(zhi)(zhi)。其(qi)中(zhong)一(yi)(yi)次测(ce)量中(zhong)两(liang)引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)的(de)(de)电阻(zu)(zu)(zu)值(zhi)(zhi)为(wei)(wei)(wei)数(shu)(shu)(shu)百欧姆,这时(shi)两(liang)表(biao)(biao)(biao)笔(bi)(bi)(bi)所接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)为(wei)(wei)(wei)源(yuan)极(ji)(ji)(ji)(ji)S和漏(lou)极(ji)(ji)(ji)(ji)D,而另一(yi)(yi)引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)为(wei)(wei)(wei)栅极(ji)(ji)(ji)(ji)G。再用(yong)(yong)(yong)万(wan)用(yong)(yong)(yong)表(biao)(biao)(biao)R×10k档(dang)测(ce)量两(liang)引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)(漏(lou)极(ji)(ji)(ji)(ji)D与源(yuan)极(ji)(ji)(ji)(ji)S)之间的(de)(de)正、反向电阻(zu)(zu)(zu)值(zhi)(zhi)。正常时(shi),正向电阻(zu)(zu)(zu)值(zhi)(zhi)为(wei)(wei)(wei)2kΩ左右(you),反向电阻(zu)(zu)(zu)值(zhi)(zhi)大(da)于500kΩ。在(zai)测(ce)量反向电阻(zu)(zu)(zu)值(zhi)(zhi)时(shi),红表(biao)(biao)(biao)笔(bi)(bi)(bi)所接(jie)(jie)(jie)引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)不动,黑(hei)表(biao)(biao)(biao)笔(bi)(bi)(bi)脱离所接(jie)(jie)(jie)引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)后(hou),先与栅极(ji)(ji)(ji)(ji)G触(chu)碰一(yi)(yi)下,然后(hou)再去接(jie)(jie)(jie)原(yuan)(yuan)引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao),观(guan)察(cha)万(wan)用(yong)(yong)(yong)表(biao)(biao)(biao)读(du)(du)数(shu)(shu)(shu)的(de)(de)变(bian)化情况。若(ruo)万(wan)用(yong)(yong)(yong)表(biao)(biao)(biao)读(du)(du)数(shu)(shu)(shu)由原(yuan)(yuan)来较大(da)阻(zu)(zu)(zu)值(zhi)(zhi)变(bian)为(wei)(wei)(wei)0,则此红表(biao)(biao)(biao)笔(bi)(bi)(bi)所接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)即(ji)是源(yuan)极(ji)(ji)(ji)(ji)S,黑(hei)表(biao)(biao)(biao)笔(bi)(bi)(bi)所接(jie)(jie)(jie)为(wei)(wei)(wei)漏(lou)极(ji)(ji)(ji)(ji)D。用(yong)(yong)(yong)黑(hei)表(biao)(biao)(biao)笔(bi)(bi)(bi)触(chu)发栅极(ji)(ji)(ji)(ji)G有效,说(shuo)明(ming)该(gai)管(guan)(guan)为(wei)(wei)(wei)N沟(gou)道(dao)场效应(ying)(ying)管(guan)(guan)。若(ruo)万(wan)用(yong)(yong)(yong)表(biao)(biao)(biao)读(du)(du)数(shu)(shu)(shu)仍为(wei)(wei)(wei)较大(da)值(zhi)(zhi),则黑(hei)表(biao)(biao)(biao)笔(bi)(bi)(bi)接(jie)(jie)(jie)回原(yuan)(yuan)引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao)不变(bian),改用(yong)(yong)(yong)红表(biao)(biao)(biao)笔(bi)(bi)(bi)去触(chu)碰栅极(ji)(ji)(ji)(ji)G后(hou)再接(jie)(jie)(jie)回原(yuan)(yuan)引(yin)(yin)(yin)脚(jiao)(jiao),若(ruo)此时(shi)万(wan)用(yong)(yong)(yong)表(biao)(biao)(biao)读(du)(du)数(shu)(shu)(shu)由原(yuan)(yuan)来阻(zu)(zu)(zu)值(zhi)(zhi)较大(da)变(bian)为(wei)(wei)(wei)0,则此时(shi)黑(hei)表(biao)(biao)(biao)笔(bi)(bi)(bi)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)为(wei)(wei)(wei)源(yuan)极(ji)(ji)(ji)(ji)S,红表(biao)(biao)(biao)笔(bi)(bi)(bi)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)是漏(lou)极(ji)(ji)(ji)(ji)D。用(yong)(yong)(yong)表(biao)(biao)(biao)红笔(bi)(bi)(bi)触(chu)发栅极(ji)(ji)(ji)(ji)G有效,说(shuo)明(ming)该(gai)管(guan)(guan)为(wei)(wei)(wei)P沟(gou)道(dao)场效应(ying)(ying)晶(jing)体管(guan)(guan)。

2.判别其好坏

用(yong)万用(yong)表R×1k档或R×10k档,测量场(chang)效应(ying)管(guan)任(ren)意两(liang)脚之间(jian)的(de)(de)正(zheng)、反向电阻(zu)(zu)(zu)(zu)值(zhi)。正(zheng)常时,除漏极(ji)(ji)与源极(ji)(ji)的(de)(de)正(zheng)向电阻(zu)(zu)(zu)(zu)值(zhi)较小外(wai),其(qi)余各引脚之间(jian)(G与D、G与S)的(de)(de)正(zheng)、反向电阻(zu)(zu)(zu)(zu)值(zhi)均应(ying)为(wei)无(wu)穷大(da)。若(ruo)测得某两(liang)极(ji)(ji)之间(jian)的(de)(de)电阻(zu)(zu)(zu)(zu)值(zhi)接近0Ω,则说明该(gai)(gai)管(guan)已(yi)击(ji)穿(chuan)损坏(huai)。另外(wai),还可(ke)以用(yong)触(chu)发(fa)栅极(ji)(ji)(P沟道场(chang)效应(ying)晶体管(guan)用(yong)红(hong)表笔触(chu)发(fa),N沟道场(chang)效应(ying)管(guan)用(yong)黑表笔触(chu)发(fa))的(de)(de)方法来判断场(chang)应(ying)管(guan)是否(fou)损坏(huai)。若(ruo)触(chu)发(fa)有效(触(chu)发(fa)栅极(ji)(ji)G后,D、S极(ji)(ji)之间(jian)的(de)(de)正(zheng)、反向电阻(zu)(zu)(zu)(zu)均变为(wei)0),则可(ke)确定该(gai)(gai)管(guan)性能良(liang)好。

1 、用10K档,内有15伏电池.可提供导通电压(ya).

2 、因(yin)为栅极等效(xiao)于电容(rong),与任何(he)脚不通,不论N管或P管都很容(rong)易找(zhao)出栅极来,否(fou)则(ze)是坏管.

3 、利用表笔(bi)对栅(zha)源间正向(xiang)或(huo)(huo)反(fan)向(xiang)充电(dian),可使漏(lou)源通或(huo)(huo)断,且由(you)于栅(zha)极(ji)上电(dian)荷能(neng)保持(chi),上述两(liang)步可分先后,不(bu)必同步,方便.但(dan)要放电(dian)时(shi)需短(duan)路管脚或(huo)(huo)反(fan)充.

4 、大都源漏(lou)间(jian)有反(fan)并二(er)极管(guan),应注意,及帮助判断.

5、 大都封(feng)庄为字面(mian)对自(zi)已时,左栅中(zhong)漏右源.

MOS管发热分析

做(zuo)电源设计,或者(zhe)做(zuo)驱动(dong)方面的电路,难免要用(yong)到MOS管。MOS管有很多种类,也有很多作用(yong)。做(zuo)电源或者(zhe)驱动(dong)的使(shi)用(yong),当(dang)然就是用(yong)它的开关作用(yong)。

无(wu)论N型或(huo)者P型MOS管(guan),其工作原(yuan)理本质是一样的(de)(de)(de)。MOS管(guan)是由加(jia)在输入端栅(zha)极(ji)的(de)(de)(de)电(dian)(dian)压(ya)来控(kong)制输出(chu)端漏极(ji)的(de)(de)(de)电(dian)(dian)流。MOS管(guan)是压(ya)控(kong)器件它通过加(jia)在栅(zha)极(ji)上(shang)的(de)(de)(de)电(dian)(dian)压(ya)控(kong)制器件的(de)(de)(de)特性,不(bu)会(hui)发生像三(san)极(ji)管(guan)做开关(guan)时(shi)的(de)(de)(de)因基极(ji)电(dian)(dian)流引起的(de)(de)(de)电(dian)(dian)荷(he)存储(chu)效应(ying)(ying),因此在开关(guan)应(ying)(ying)用中,MOS管(guan)的(de)(de)(de)开关(guan)速度应(ying)(ying)该比三(san)极(ji)管(guan)快。其主要原(yuan)理如(ru)图:

数字万用表mos测量好坏

MOS管的工作原理

我们(men)在开关(guan)电源(yuan)中(zhong)常用(yong)MOS管的(de)(de)漏极(ji)开路(lu)(lu)电路(lu)(lu),如图2漏极(ji)原封不(bu)动地(di)接负载,叫开路(lu)(lu)漏极(ji),开路(lu)(lu)漏极(ji)电路(lu)(lu)中(zhong)不(bu)管负载接多高(gao)的(de)(de)电压,都能(neng)够接通和关(guan)断(duan)负载电流。是理想(xiang)的(de)(de)模拟开关(guan)器件。这就是MOS管做开关(guan)器件的(de)(de)原理。当然MOS管做开关(guan)使(shi)用(yong)的(de)(de)电路(lu)(lu)形式比(bi)较多了。

NMOS管的开路漏极电路

在开关(guan)(guan)电(dian)源(yuan)应用方面,这种(zhong)应用需要MOS管定(ding)期导通和(he)关(guan)(guan)断。比如,DC-DC电(dian)源(yuan)中常(chang)用的基本降(jiang)压转换器依赖两(liang)个(ge)MOS管来执(zhi)行开关(guan)(guan)功能,这些开关(guan)(guan)交(jiao)替在电(dian)感里存储(chu)能量(liang)(liang),然(ran)后把能量(liang)(liang)释放给(ji)负(fu)载。我们常(chang)选(xuan)择数百kHz乃至(zhi)1MHz以上的频率,因(yin)为频率越高,磁(ci)性(xing)元件可(ke)以更小(xiao)更轻。在正常(chang)工作期间,MOS管只相(xiang)当(dang)于一个(ge)导体(ti)。因(yin)此,我们电(dian)路或者电(dian)源(yuan)设计人员最关(guan)(guan)心的是MOS的最小(xiao)传导损耗。

我们(men)经常看(kan)MOS管(guan)(guan)的(de)PDF参(can)数,MOS管(guan)(guan)制造商采用RDS(ON)参(can)数来定(ding)(ding)义导(dao)通(tong)阻(zu)抗(kang),对开关应(ying)用来说,RDS(ON)也是(shi)最重要的(de)器件特(te)性。数据手册定(ding)(ding)义RDS(ON)与栅(zha)(zha)极(或驱(qu)(qu)动(dong))电(dian)压(ya)VGS以及流经开关的(de)电(dian)流有关,但对于充分(fen)的(de)栅(zha)(zha)极驱(qu)(qu)动(dong),RDS(ON)是(shi)一(yi)(yi)个相对静态参(can)数。一(yi)(yi)直处(chu)于导(dao)通(tong)的(de)MOS管(guan)(guan)很容易发热(re)(re)(re)。另外,慢(man)(man)慢(man)(man)升高的(de)结温也会(hui)导(dao)致RDS(ON)的(de)增(zeng)加。MOS管(guan)(guan)数据手册规定(ding)(ding)了热(re)(re)(re)阻(zu)抗(kang)参(can)数,其定(ding)(ding)义为(wei)MOS管(guan)(guan)封装(zhuang)的(de)半(ban)导(dao)体结散热(re)(re)(re)能力(li)。RθJC的(de)最简单的(de)定(ding)(ding)义是(shi)结到管(guan)(guan)壳的(de)热(re)(re)(re)阻(zu)抗(kang)。

其发热情况有:

1.电(dian)(dian)路设计的问题(ti),就是(shi)让MOS管(guan)工作在线(xian)性(xing)的工作状态,而(er)不(bu)是(shi)在开关(guan)状态。这也(ye)是(shi)导致MOS管(guan)发(fa)热的一个原因(yin)。如果(guo)N-MOS做开关(guan),G级电(dian)(dian)压要比电(dian)(dian)源高(gao)几V,才能(neng)完全(quan)导通,P-MOS则相(xiang)反。没有(you)完全(quan)打(da)开而(er)压降(jiang)过大造(zao)成功率消耗(hao),等效直流阻抗(kang)比较(jiao)大,压降(jiang)增大,所以U*I也(ye)增大,损耗(hao)就意味着发(fa)热。这是(shi)设计电(dian)(dian)路的最忌讳的错误(wu)。

2.频率(lv)(lv)太(tai)高,主要(yao)是(shi)有(you)时过(guo)分追(zhui)求(qiu)体积,导致频率(lv)(lv)提高,MOS管上的损耗增大了(le),所以发热也加大了(le)。

3.没有(you)做好足够的散热(re)(re)设(she)计,电(dian)流(liu)太(tai)高,MOS管标(biao)称的电(dian)流(liu)值,一(yi)般需要(yao)(yao)良好的散热(re)(re)才(cai)能达到。所以ID小于最(zui)大电(dian)流(liu),也(ye)可能发(fa)热(re)(re)严重(zhong),需要(yao)(yao)足够的辅(fu)助散热(re)(re)片。

4.MOS管的选(xuan)型有误(wu),对功(gong)率判(pan)断(duan)有误(wu),MOS管内阻没有充分考(kao)虑,导(dao)致开关阻抗增(zeng)大。

数字万用表mos测量好坏


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