基于功率场效应管（MOSFET）的结构工作原理及应用

为防止MOSFET(场效应管)接电感负载时，在截止瞬间产生感应电压与电源电压之和击穿MOSFET(场效应管)，一般功率MOSFET(场效应管)在漏极与源极之间内接一个快速恢复二极管，如图8所示。功率MOSFET(场效应管)的特点

功率MOSFET(场效应管)与双极型功率相比具有如下特点：

MOSFET(场效应管)是电压控制型器件(双极型是电流控制型器件)，因此在驱动大电流时无需推动级，电路较简单;

输入阻抗高，可达108Ω以上;

工作频率范围宽，开关速度高(开关时间为几十纳秒到几百纳秒)，开关损耗小;

有较优良的线性区，并且MOSFET(场效应管)的输入电容比双极型的输入电容小得多，所以它的交流输入阻抗极高;噪声也小，最合适制作Hi-Fi音响;

功率MOSFET(场效应管)可以多个并联使用，增加输出电流而无需均流电阻。

功率MOSFET(场效应管)典型应用电路

1.电池反接保护电路

电池反接保护电路如图9所示。一般防止电池接反损坏电路采用串接二极管的方法，在电池接反时，PN结反接无电压降，但在正常工 作时有0.6～0.7V的管压降。采用导通电阻低的增强型N沟道MOSFET(场效应管)具有极小的管压降(RDS(ON)×ID)，如Si9410DY的RDS(ON)约为0.04Ω，则在lA时约为0.04V。这时要注意在电池正确安装时，ID并非完全通过管内的二极管，而是在VGS≥5V时，N导电沟道畅通(它相当于一个极小的电阻)而大部分电流是从S流向D的(ID为负)。而当电池装反时，MOSFET(场效应管)不通，电路得以保护。

2.触摸调光电路

一种简单的触摸调光电路如图10。当手指触摸上触头时，电容经手指电阻及100k充电，VGS渐增大，灯渐亮;当触摸下触头时，电容经100k及手指电阻放电，灯渐暗到灭。

3.甲类功率放大电路

由R1、R2建立VGS静态工作点(此时有一定的ID流过)。当音频信号经过C1耦合到栅极，使产生-△VGS，则产生较大的△ID，经输出变压器阻抗匹配，使4～8Ω喇叭输出较大的声功率。图ll中Dw为9V稳压二极管，是保护G、S极以免输入过高电压而击穿。从图中也可以看出，偏置电阻的数值较大，因为栅极输入阻抗极高，并且无栅流。