基于功率場效應管（MOSFET）的結構工作原理及應用

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

功率MOSFET(場效應管)與雙極型功率相比具有如下特點：

MOSFET(場效應管)是電壓控制型器件(雙極型是電流控制型器件)，因此在驅動大電流時無需推動級，電路較簡單;

輸入阻抗高，可達108Ω以上;

工作頻率范圍寬，開關速度高(開關時間為幾十納秒到幾百納秒)，開關損耗小;

有較優良的線性區，并且MOSFET(場效應管)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(場效應管)可以多個并聯使用，增加輸出電流而無需均流電阻。

功率MOSFET(場效應管)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，PN結反接無電壓降，但在正常工 作時有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時約為0.04V。這時要注意在電池正確安裝時，ID并非完全通過管內的二極管，而是在VGS≥5V時，N導電溝道暢通(它相當于一個極小的電阻)而大部分電流是從S流向D的(ID為負)。而當電池裝反時，MOSFET(場效應管)不通，電路得以保護。

2.觸摸調光電路

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

3.甲類功率放大電路

由R1、R2建立VGS靜態工作點(此時有一定的ID流過)。當音頻信號經過C1耦合到柵極，使產生-△VGS，則產生較大的△ID，經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，并且無柵流。