日本汽车后视镜项目欲寻找合作伙伴落户中国

​MOS管的防静电保护要点有哪些?检测与代换方式是什么?

2019-01-12 16:53:37     来源:贤集网 赵媛

MOS管通常简称为场效应管,是一种应用场效应原理工作的半导体器件。与二极管和三极管不同,二极管只能通过正向电流,反向截止,不能控制,三极管通俗讲就是小电流放大成受控的大电流,MOS管是小电压控制电流的,MOS管的输入电阻极大,兆欧级的,容易驱动,但是价格比三极管要高,一般适用于需要小电压控制大电流的情况,电磁炉里一般就是用的20A或者25A的场效应管。当然了,MOS管具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、功耗小、易于集成等特性,得到了越来越普遍的应用。对于MOS管,大家是否想要了解更多呢?下面贤集网小编来为大家详细介绍MOS管的防静电保护要点、检测与代换、和晶体三极管相比的重要特性、失效的六大原因。一起来了解下吧!

​MOS管的防静电保护要点有哪些?检测与代换方式是什么?

MOS管的防静电保护要点

1、MOS管是属于绝缘栅场效应管,栅极是无直流通路,输入阻抗极高,极易引起静电荷聚集,产生较高的电压将栅极和源极之间的绝缘层击穿。

2、早期生产的MOS管大都没有防静电的措施,所以在保管及应用上要非常小心,特别是功率较小的MOS管,由于功率较小的MOS管输入电容比较小,接触到静电时产生的电压较高,容易引起静电击穿。

3、而近期的增强型大功率MOS管则有比较大的区别,首先由于功能较大输入电容也比较大,这样接触到静电就有一个充电的过程,产生的电压较小,引起击穿的可能较小,再者现在的大功率MOS管在内部的栅极和源极有一个保护的稳压管DZ(图4-1所示),把静电嵌位于保护稳压二极管的稳压值以下,有效的保护了栅极和源极的绝缘层,不同功率、不同型号的MOS管其保护稳压二极管的稳压值是不同的。

4、虽然MOS管内部有了保护措施,我们操作时也应按照防静电的操作规程进行,这是一个合格的维修员应该具备的。

​MOS管的防静电保护要点有哪些?检测与代换方式是什么?

MOS管的检测与代换

在修理电视机及电器设备时,会遇到各种元器件的损坏,MOS管也在其中,这就是我们的维修人员如何利用常用的万用表来判断MOS管的好坏、优劣。在更换MOS管时如果没有相同厂家及相同型号,如何代换的问题。

一、MOS管的测试:

作为一般的电器电视机维修人员在测量晶体三极管或二极管时,一般是采用普通的万用表来判断三极管或者二极管的好坏,虽然对所判断的三极管或二极管的电气参数没法确认,但是只要方法正确对于确认晶体三极管的“好”与“坏”还是没有问题的。同样MOS管也可以应用万用表来判断其“好”与“坏”,从一般的维修来说,也可以满足需求了。

检测必须采用指针式万用表(数字表是不适宜测量半导体器件的)。对于功率型MOSFET开关管都属N沟道增强型,各生产厂的产品也几乎都采用相同的TO-220F封装形式(指用于开关电源中功率为50—200W的场效应开关管),其三个电极排列也一致,即将三只引脚向下,打印型号面向自巳,左侧引脚为栅极,右测引脚为源极,中间引脚为漏极如下图所示。

​MOS管的防静电保护要点有哪些?检测与代换方式是什么?                

1、万用表及相关的准备:

(1)首先在测量前应该会使用万用表,特别是欧姆档的应用,要了解欧姆挡才会正确应用欧姆挡来测量晶体三极管及MOS管。

(2)用万用表的欧姆挡的欧姆中心刻度不能太大,最好小于12Ω(500型表为12Ω),这样在R×1挡可以有较大的电流,对于PN结的正向特性判断比较准确。万用表R×10K挡内部的电池最好大于9V,这样在测量PN结反相漏电流时比较准确,否则漏电也测不出来。

            ​MOS管的防静电保护要点有哪些?检测与代换方式是什么?

(3)现在由于生产工艺的进步,出厂的筛选、检测都很严格,我们一般判断只要判断MOS管不漏电、不击穿短路、内部不断路、能放大就可以了,方法极为简单:采用万用表的R×10K挡;R×10K挡内部的电池一般是9V加1.5V达到10.5V这个电压一般判断PN结点反相漏电是够了,万用表的红表笔是负电位(接内部电池的负极),万用表的黑表笔是正电位(接内部电池的正极),如上图所示。

2、测试步骤:

把红表笔接到MOS管的源极S;把黑表笔接到MOS管的漏极D,此时表针指示应该为无穷大,如下图所示。如果有欧姆指数,说明被测管有漏电现象,此管不能用。

​MOS管的防静电保护要点有哪些?检测与代换方式是什么?             

保持上述状态;此时用一只100K~200K电阻连接于栅极和漏极,如下图所示;这时表针指示欧姆数应该越小越好,一般能指示到0欧姆,这时是正电荷通过100K电阻对MOS管的栅极充电,产生栅极电场,由于电场产生导致导电沟道致使漏极和源极导通,所以万用表指针偏转,偏转的角度大(欧姆指数小)证明放电性能好。

​MOS管的防静电保护要点有哪些?检测与代换方式是什么?           

此时在上图的状态;再把连接的电阻移开,这时万用表的指针仍然应该是MOS管导通的指数不变,如下图所示。虽然电阻拿开,但是因为电阻对栅极所充的电荷并没有消失,栅极电场继续维持,内部导电沟道仍然保持,这就是绝缘栅型MOS管的特点。如果电阻拿开表针会慢慢的逐步的退回到高阻甚至退回到无穷大,要考虑该被测管栅极漏电。

​MOS管的防静电保护要点有哪些?检测与代换方式是什么?         

这时用一根导线,连接被测管的栅极和源极,万用表的指针立即返回到无穷大,如上图所示。导线的连接使被测MOS管,栅极电荷释放,内部电场消失;导电沟道也消失,所以漏极和源极之间电阻又变成无穷大。

​MOS管的防静电保护要点有哪些?检测与代换方式是什么?

二、MOS管的更换

1、在修理电视机及各种电器设备时,遇到元器件损坏应该采用相同型号的元件进行更换。但是,有时相同的元件手边没有,就要采用其他型号的进行代换,这样就要考虑到各方面的性能、参数、外形尺寸等,例如电视的里面的行输出管,只要考虑耐压、电流、功率一般是可以进行代换的(行输出管外观尺寸几乎相同),而且功率往往大一些更好。

2、对于MOS管代换虽然也是这一原则,最好是原型号的最好,特别是不要追求功率要大一些,因为功率大;输入电容就大,换了后和激励电路就不匹配了,激励灌流电路的充电限流电阻的阻值的大小和MOS管的输入电容是有关系的,选用功率大的尽管容量大了,但输入电容也就大了,激励电路的配合就不好了,这反而会使MOS管的开、关性能变坏。所示代换不同型号的MOS管,要考虑到其输入电容这一参数。

3、例如有一款42寸液晶电视的背光高压板损坏,经过检查是内部的大功率MOS管损坏,因为无原型号的代换,就选用了一个,电压、电流、功率均不小于原来的MOS管替换,结果是背光管出现连续的闪烁(启动困难),最后还是换上原来一样型号的才解决问题。

4、检测到MOS管损坏后,更换时其周边的灌流电路的元件也必须全部更换,因为该MOS管的损坏也可能是灌流电路元件的欠佳引起MOS管损坏。即便是MOS管本身原因损坏,在MOS管击穿的瞬间,灌流电路元件也受到伤害,也应该更换。就像我们有很多高明的维修师傅在修理A3开关电源时;只要发现开关管击穿,就也把前面的2SC3807激励管一起更换一样道理(尽管2SC3807管,用万用表测量是好的)。


MOS管和晶体三极管相比的重要特性

1、输入阻抗高

驱动功率小——由于栅源之间是二氧化硅(SiO2)绝缘层,栅源之间的直流电阻基本上就是SiO2绝缘电阻,一般达100MΩ左右,交流输入阻抗基本上就是输入电容的容抗。由于输入阻抗高,对激励信号不会产生压降,有电压就可以驱动,所以驱动功率极小(灵敏度高)。一般的晶体三极管必需有基极电压Vb,再产生基极电流Ib,才能驱动集电极电流的产生。晶体三极管的驱动是需要功率的(Vb×Ib)。

2、开关速度快

MOSFET的开关速度和输入的容性特性的有很大关系,由于输入容性特性的存在,使开关的速度变慢,但是在作为开关运用时,可降低驱动电路内阻,加快开关速度(输入采用了后述的“灌流电路”驱动,加快了容性的充放电的时间)。MOSFET只靠多子导电,不存在少子储存效应,因而关断过程非常迅速,开关时间在10—100ns之间,工作频率可达100kHz以上,普通的晶体三极管由于少数载流子的存储效应,使开关总有滞后现象,影响开关速度的提高(目前采用MOS管的开关电源其工作频率可以轻易的做到100K/S~150K/S,这对于普通的大功率晶体三极管来说是难以想象的)。

3、无二次击穿

由于普通的功率晶体三极管具有当温度上升就会导致集电极电流上升(正的温度~电流特性)的现象,而集电极电流的上升又会导致温度进一步的上升,温度进一步的上升,更进一步的导致集电极电流的上升这一恶性循环。而晶体三极管的耐压VCEO随管温度升高是逐步下降,这就形成了管温继续上升、耐压继续下降最终导致晶体三极管的击穿,这是一种导致电视机开关电源管和行输出管损坏率占95%的破环性的热电击穿现象,也称为二次击穿现象。MOS管具有和普通晶体三极管相反的温度~电流特性,即当管温度(或环境温度)上升时,沟道电流IDS反而下降。例如;一只IDS=10A的MOS FET开关管,当VGS控制电压不变时,在250C温度下IDS=3A,当芯片温度升高为1000C时,IDS降低到2A,这种因温度上升而导致沟道电流IDS下降的负温度电流特性,使之不会产生恶性循环而热击穿。也就是MOS管没有二次击穿现象,可见采用MOS管作为开关管,其开关管的损坏率大幅度的降低,近两年电视机开关电源采用MOS管代替过去的普通晶体三极管后,开关管损坏率大大降低也是一个极好的证明。

4、MOS管导通后其导通特性呈纯阻性

普通晶体三极管在饱和导通是,几乎是直通,有一个极低的压降,称为饱和压降,既然有一个压降,那么也就是;普通晶体三极管在饱和导通后等效是一个阻值极小的电阻,但是这个等效的电阻是一个非线性的电阻(电阻上的电压和流过的电流不能符合欧姆定律),而MOS管作为开关管应用,在饱和导通后也存在一个阻值极小的电阻,但是这个电阻等效一个线性电阻,其电阻的阻值和两端的电压降和流过的电流符合欧姆定律的关系,电流大压降就大,电流小压降就小,导通后既然等效是一个线性元件,线性元件就可以并联应用,当这样两个电阻并联在一起,就有一个自动电流平衡的作用,所以MOS管在一个管子功率不够的时候,可以多管并联应用,且不必另外增加平衡措施(非线性器件是不能直接并联应用的)。

MOS管和普通的晶体三极管相比,有以上四项优点,就足以使MOS管在开关运用状态下完全取代普通的晶体三极管。目前的技术MOS管道VDS能做到1000V,只能作为开关电源的开关管应用,随着制造工艺的不断进步,VDS的不断提高,取代显像管电视机的行输出管也是近期能实现的。


MOS管失效的六大原因

1、雪崩失效(电压失效),也就是我们常说的漏源间的BVdss电压超过MOSFET的额定电压,并且超过达到了一定的能力从而导致MOSFET失效。

2、SOA失效(电流失效),既超出MOSFET安全工作区引起失效,分为Id超出器件规格失效以及Id过大,损耗过高器件长时间热积累而导致的失效。

3、体二极管失效:在桥式、LLC等有用到体二极管进行续流的拓扑结构中,由于体二极管遭受破坏而导致的失效。

4、谐振失效:在并联使用的过程中,栅极及电路寄生参数导致震荡引起的失效。

5、静电失效:在秋冬季节,由于人体及设备静电而导致的器件失效。

6、栅极电压失效:由于栅极遭受异常电压尖峰,而导致栅极栅氧层失效。


上述是贤集网小编来为大家详细介绍MOS管的防静电保护要点、检测与代换、和晶体三极管相比的重要特性、失效的六大原因。希望这些知识能够给大家带来帮助!当然,大家要注意,为了安全使用MOS管,在线路的设计中不能超过管的耗散功率,最大漏源电压、最大栅源电压和最大电流等参数的极限值。各类型MOS管在使用时,都要严格按要求的偏置接入电路中,要遵守MOS管偏置的极性。如结型MOS管栅源漏之间是PN结,N沟道管栅极不能加正偏压;P沟道管栅极不能加负偏压,等等。还有MOS管由于输入阻抗极高,所以在运输、贮藏中必须将引出脚短路,要用金属屏蔽包装,以防止外来感应电势将栅极击穿。尤其要注意,不能将MOSMOS管放入塑料盒子内,保存时最好放在金属盒内,同时也要注意管的防潮。

我来说几句

* 获取验证码
最新评论

还没有人评论哦,抢沙发吧~

为您推荐

法雷奥公司推出Voyage XR,可培训卡车司机或监管孩子开车
法雷奥公司推出Voyage XR,可培训卡车司机或监管孩子开车
01月16日 15:23   法雷奥  Voyage XR  
​中科院推出地球大数据共享平台
​中科院推出地球大数据共享平台
01月16日 13:46   数据共享
苹果已将type-c连接应用于iPad Pro,或将淘汰现有电器
苹果已将type-c连接应用于iPad Pro,或将淘汰现有电器
01月16日 13:19   苹果  Type-C  接口
微软正在使Windows系统适应可折叠设备
微软正在使Windows系统适应可折叠设备
01月16日 13:12   微软   系统  可折叠
苹果推出全新智能电池保护壳,售价129美元
苹果推出全新智能电池保护壳,售价129美元
01月16日 12:53   苹果  保护壳
码隆科技荣获“2018中国年度最佳人工智能企业”奖项
码隆科技荣获“2018中国年度最佳人工智能企业”奖项
01月16日 11:25   码隆科技  人工智能企业
轮式机器人Marty为500家商店工作,负责监管工作
轮式机器人Marty为500家商店工作,负责监管工作
01月16日 11:18   机器人  工作  货架
小马智行推出的自动驾驶汽车打车app已在南沙进行试点应用
小马智行推出的自动驾驶汽车打车app已在南沙进行试点应用
01月16日 10:56   小马智行  APP  应用
为什么三星Galaxy A6s成为新年送礼佳品?
为什么三星Galaxy A6s成为新年送礼佳品?
01月16日 10:46   三星Galaxy A6s
嫦娥四号生物科普试验​​搭载的棉花种子在月球上长出嫩芽
嫦娥四号生物科普试验​​搭载的棉花种子在月球上长出嫩芽
01月16日 10:39   嫦娥四号  棉花  试验
全球首个铁路智能信号灯系统