場效應(yīng)管電路圖工作原理及詳解
1.如何分辨三個(gè)極？
首先，來看看常見的SO-8封裝場效應(yīng)管
共有八個(gè)腳，顯然會(huì)有幾個(gè)腳內(nèi)部是相連的。
第1步： 確定場效應(yīng)管PIN1（第一腳）
方法：芯片上會(huì)用一個(gè)小圓點(diǎn)標(biāo)示出PIN1，它一般會(huì)在芯片的左下角。
第2步： 確定場效應(yīng)管其他腳
方法：從PIN1開始，逆時(shí)針方向依次為2，3，…..6，7，8腳。
第3步： 確定三個(gè)極。
D極單獨(dú)位于一邊，而G極是第4PIN。剩下的3個(gè)腳則是S極。
它們的位置是相對固定的
常見的NMOS管4816：
請注意：不論NMOS管還是PMOS管，上述PIN腳的確定方法都是一樣的。
外形上來看，DNF封裝的場效應(yīng)管仍舊有8個(gè)腳，但已經(jīng)變成貼片形式，節(jié)約了高度，散熱性能更好些。但其PIN腳極性還是一樣排列。
還有Ultra SO-8封裝的場效應(yīng)管：
Ultra SO-8封裝的場效應(yīng)管相對DFN封裝厚度上有點(diǎn)增加，PIN1,2,3直接相連成為S極。
接下來，看看6個(gè)腳的TSOP-6封裝場效應(yīng)管：
PIN1,2,5,6為D極；
PIN3為G極；
PIN4為S極。
同樣是6個(gè)腳，SOT-363封裝場效應(yīng)管則為雙場效應(yīng)管：
最后，3PIN腳的場效應(yīng)管： （1）SOT-23
PIN1為G極；PIN2為S極；PIN3為D極。
另外一種3PIN腳的場效應(yīng)管： （2）TO-252
2.它是N溝道還是P溝道的呢？
先從簡單的開始，拿最常見的3PIN腳場效應(yīng)管（SOT-23）講起。
先找到場效應(yīng)管的G,S,D三極。
紅表筆（+極）接D極，黑表筆（- 極）接S極：
如果，二極體值低于0.700V以下。
交換表筆：
黑表筆（- 極）接D極，紅表筆（+極）接S極：
二極體值高于1.200V以上。
則可以判斷，此場效應(yīng)管為PMOS管。
如果兩次測量的結(jié)果相反。則為NMOS管。
判斷溝道的方法已經(jīng)介紹了，接下來簡單談下依據(jù)。
場效應(yīng)管（絕緣柵增強(qiáng)型）的G極與S極、D極之間絕緣；而S極與D極在沒有導(dǎo)通之前內(nèi)阻很大，也可以簡單認(rèn)為是斷開的。因此，G，D，S之間用二極體檔測量時(shí)，應(yīng)該是兩兩都不相通。
以上是在沒有考慮場效應(yīng)管內(nèi)部的寄生二極管的前提下得出的結(jié)論。
而實(shí)際上，在測量判斷溝道類型時(shí)，這個(gè)存在于DS極之間的體內(nèi)二極管（寄生二極管）才是關(guān)鍵！
3PIN腳的說過了，再來看看6PIN腳的場效應(yīng)管（ TSOP-6封裝）：
在PIN1無法辨認(rèn)的情況下，如何靠萬用表判斷三極？
判斷原則：
6PIN中相通的4PIN是D極。
之后，對照圖確定出G極，S極。
G極，D極和S極知道后，N溝道P溝道的判斷方法和前面還是一樣：
測量的二極體值相反時(shí)，為PMOS管：
DFN封裝和Ultra SO-8封裝的場效應(yīng)管因?yàn)橥庑为?dú)特，一眼即可辨認(rèn)D極，其他兩極也就好依從判斷，用不著萬用表。
場效應(yīng)管無法用眼睛辨認(rèn)PIN1時(shí)，怎樣用萬用表找G、D、S極？
判斷原則：
單邊4PIN全通的是D極。
之后，對照下圖確定出G極，S極。
根據(jù)場效應(yīng)管有一邊存在小小的倒角，仍然能確定PIN1。
至于最后一種場效應(yīng)管： SOT-363封裝雙場效應(yīng)管
因?yàn)樗膶ΨQ性，只要正面朝向自己，無論怎樣擺放，左下角都可以認(rèn)為是PIN1。
所以，在主板上更換這種場效應(yīng)管時(shí)，完全不用擔(dān)心裝反的問題。即使裝反了，一樣可以正常使用。
三極腳位好判斷，溝道類型判斷還是和前面一樣。
測量的注意事項(xiàng)：
以上都是在場效應(yīng)管沒有被接入任何電路的情形下，進(jìn)行的測量。
如果場效應(yīng)管在板時(shí)進(jìn)行測量，測量的值會(huì)受到所在電路的影響，有可能會(huì)誤導(dǎo)判讀。 建議在板測量出異常時(shí)，最好取下進(jìn)行一次復(fù)判。
測量前，最好用表筆金屬針頭部分短接場效應(yīng)管G極與S極，以釋放場效應(yīng)管G極可能殘留的靜電電荷。因?yàn)镚極如果存在靜電電壓可能會(huì)造成D與S極處于導(dǎo)通狀態(tài)，而引起誤判。
我們這里測量用的是數(shù)字萬用表。（當(dāng)調(diào)至“二極管檔”時(shí)，紅表筆是正極（+），黑表筆是負(fù)極（-））
如果使用指針式萬用表，注意紅黑表筆上電壓極性剛好相反，請注意測量的結(jié)果應(yīng)該顛倒才對。
3.能測量出場效應(yīng)管是好是壞嗎？
小結(jié)：
將萬用表調(diào)至“二極體檔”，用表筆分別接觸三個(gè)極，測量兩兩之間的值，并交換位置。這樣會(huì)有六種組合，測到6個(gè)值。
這其中只有1個(gè)值會(huì)低于0.700V以下（0.200V以上） ——為良品
否則 —— 為次品
測量中，當(dāng)紅表筆接G極，黑表筆接S極之后，有可能在接下來測量
DS這組值時(shí)，發(fā)現(xiàn)DS間竟短路了，二極體值接近0.001V。 本來在前面剛測量過是好的。有些場效應(yīng)管短路很快就消失了，而有些則需要較長時(shí)間才恢復(fù)。
這同樣是因?yàn)閳鲂?yīng)管GS極間存在一定的極間電容，測量中引入的電壓在上面殘留。如果電壓極性剛好符合場效應(yīng)管導(dǎo)通條件，此時(shí)測量DS間當(dāng)然就會(huì)表現(xiàn)為短路現(xiàn)象。只有當(dāng)GS極間電容上的電荷漏光或消散完后，DS間才會(huì)恢復(fù)截止?fàn)顟B(tài)。
解決的辦法是：
用表筆金屬針頭部分短接場效應(yīng)管G極與S極，釋放場效應(yīng)管GS極間電容上殘留的電荷。 如果再次測量DS間仍然短路，才能判定場效應(yīng)管短路了。
小結(jié)：“場效應(yīng)管的開關(guān)條件”
前面解決了場效應(yīng)管的接法問題，接下來談?wù)剤鲂?yīng)管的開關(guān)條件：
控制極電平為“ ？V ” 時(shí)場效應(yīng)管導(dǎo)通（飽和導(dǎo)通）？
控制極電平為“ ？V ” 時(shí)場效應(yīng)管截止？
不論N溝道還是P溝道場效應(yīng)管，G極電壓都是與S極做比較
N溝道： UG>US時(shí)導(dǎo)通。 （簡單認(rèn)為）UG=US時(shí)截止。
P溝道： UG<US時(shí)導(dǎo)通。 （簡單認(rèn)為）UG=US時(shí)截止。
但UG比US大（或?。┒嗌俜鼤r(shí)場效應(yīng)管才會(huì)飽和導(dǎo)通呢？
飽和導(dǎo)通問題：
這要看具體的場效應(yīng)管，不同場效應(yīng)管需要的壓差不同。
在筆記本主板上用到的NMOS可簡單分作兩大類：
信號切換用場效應(yīng)管： UG比US大3V---5V即可，實(shí)際上只要導(dǎo)通即可，不必須飽和導(dǎo)通。比如常見的：2N7002，2N7002E，2N7002K，2N7002D，F(xiàn)DV301N。
電壓通斷用場效應(yīng)管： UG比US應(yīng)大于10V以上，而且開通時(shí)必須工作在飽和導(dǎo)通狀態(tài)。常見的有：AOL1448，AOL1428A，AON7406，AON7702， MDV1660，AON6428L，AON6718L，AO4496，AO4712，AO6402A，AO3404，SI3456DDV，MDS1660URH，MDS2662URH，RJK0392DPA，RJK03B9DP。
PMOS管則和NMOS條件剛好相反。
示例1：
NMOS管：2N7002E
示例2：
NMOS管：AON7406
示例3：
PMOS管：AOD425
隔離作用：
如果我們想實(shí)現(xiàn)線路上電流的單向流通，比如
方法1：加入一個(gè)二機(jī)管
方法2：加入場效應(yīng)管
此處場效應(yīng)管實(shí)現(xiàn)的功能就是：隔離作用。
所以，所謂的場效應(yīng)管的隔離作用，其實(shí)質(zhì)也就是實(shí)現(xiàn)電路的單向?qū)?，它就相?dāng)于一個(gè)二級管。
但在電路中我們常用隔離場效應(yīng)管，是因?yàn)椋?/div>
使用二級管，導(dǎo)通時(shí)會(huì)有壓降，會(huì)損失一些電壓。而使用場效應(yīng)管做隔離，在正向?qū)〞r(shí)，在控制極加合適的電壓，可以讓場效應(yīng)管飽和導(dǎo)通，這樣通過電流時(shí)幾乎不產(chǎn)生壓降。
示例1：
PMOS管：AOL1413 作用：隔離
筆記本主板上的隔離，其實(shí)質(zhì)是將適配器電壓（+19V）和電池電壓（+12V左右）分隔開來。不讓它們直接相通。但又能在拔除任意一種電源時(shí)，保證電腦都有持續(xù)的供電，實(shí)現(xiàn)電源無縫切換。
筆記本電腦中用到的隔離場效應(yīng)管只有兩個(gè)。
下面我們來分步討論一下它的原理，為了方便，隔離場效應(yīng)管都用二級管代替表示。
問題：為什么在不用適配器時(shí)，還要用Q1隔離12V呢？
一種解釋是：
人們在使用筆記本電腦時(shí)，經(jīng)常會(huì)同時(shí)插上適配器和電池。如果遇到電網(wǎng)停電，筆記本會(huì)自動(dòng)切換到電池12V供電。這個(gè)時(shí)候適配器雖然不再供電，但仍相連在筆記本上。如果沒有Q1隔離，12V電壓會(huì)直接進(jìn)入適配器內(nèi)部的輸出電路，有可能燒毀適配器。
問題：如果不用Q2隔離，同時(shí)插上適配器和電池會(huì)怎樣？
現(xiàn)象是： 大電流。
當(dāng)然這只有在維修穩(wěn)壓電源上才可以看到：電流直接達(dá)到穩(wěn)壓電源的最大值6A以上，短路燈狂閃。
不用Q2隔離，或者是Q2被擊穿短路時(shí)大電流的原因
電池電壓一般是在12V以下，我們就將其看作12V。19V電源呢，我們也可以當(dāng)作一個(gè)大電池，那么一個(gè)19V的電池和一個(gè)12V的電池如下相連，導(dǎo)線中電流會(huì)是多少呢？
經(jīng)過兩次等效，就相當(dāng)于將一根導(dǎo)線兩端接到7V電池的兩端。
導(dǎo)線的電阻極小，如果我們認(rèn)為它是0.1歐姆。那么在導(dǎo)線中流過的電流會(huì)是70A
穩(wěn)壓電源的最大電流一般是6A左右，所以會(huì)出現(xiàn)大電流報(bào)警。
而正常的電池充電電壓是經(jīng)過芯片精密控制的，一般只比電池實(shí)際電壓高出一點(diǎn)點(diǎn)，以保證電流不會(huì)過大造成電池過分發(fā)熱。
當(dāng)Q2隔離管擊穿短路后，長時(shí)間的超負(fù)荷工作，極有可能損壞適配器。
場效應(yīng)管作用總結(jié)：
如果場效應(yīng)管用作開關(guān)時(shí)，（不論N溝道還是P溝道），
一定是寄生二極管的負(fù)極接輸入邊，正極接輸出端或接地。否則就無法實(shí)現(xiàn)開關(guān)功能了。
所以，N溝道一定是D極接輸入，S極接輸出或地。
P溝道則相反，一定是S極接輸入，D極接輸出
如果場效應(yīng)管用作隔離時(shí)，（不論N溝道還是P溝道），寄生二極管的方向一定是和主板要實(shí)現(xiàn)的單向?qū)ǚ较蛞恢隆?/div>
筆記本主板上用PMOS做隔離管的最常見，但也有極少的主板用NMOS來實(shí)現(xiàn)。
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