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场效应晶体管及其驱动电路

[日期:2012-06-09] 来源:  作者:朴慧京 [字体: ]

 

  (1)场效应晶体管
  
  场效应管(MOSFET)与双极型晶体管相比,具有如下优点:①电压驱动,且驱动功率小;②是多数载流子工作器件,开关速度快,无“二次”击穿,热稳定性好。因此,场效应管是一种适应开关电源小型化、高效率化和高可靠性要求的理想器件。

  下图中,源极跨在两个半导体区上,N型管箭头向左,表示载流子电子从源极出发;P型管箭头向右表示载流子空穴从源极出发。无论哪一型管子都是利用多数载流子导电(双极型晶体管是包含少数载流子导电的),不存在载流子导电和多余载流子复合表现出来的存储时间,因此,动作快,频率高,不存在二次击穿。
  
  在有限管子直接并联时,由于具有正温度系数,可以自动均衡电流(双极型晶体管则是具有负温度系数,所以并联要采取均流措施),不会产生过热点。这些都是MOSFET(场效应管)管的优点。
  
  使用MOSFET功率管比使用双极型晶体管可得到更多的好处。特别当器件用在高频时(一般在100kHz或更高),MOSFET(场效应管)的突出优点更会显现出来。

场效应管示意图

  (2)电路的基本形式
  
  ①直接驱动式。
  
  直接驱动又包括如下具体形式:
  
  a.用TTL驱动MOSFET。可按上图所示,用TTL驱动MOSFET。
  
  另一种驱动MOSFET的方法是使用专用的集成化缓冲器。下图中的DS0026,便是其中一例。 


  
  b.用CMOS电路驱动MOSFET。由于MOSFET有很高的输入阻抗,所以可考虑用CMOS电路直接驱动其栅极,如下图所示。

用CMOS电路驱动MOSFET

  c.用线性互补电路驱动MOSFET。用线性运算放大器来直接驱动MOSFET,受限制的因素主要是运算放大器的回扫时间较长,因此,采用这种驱动方式的工作频率限于25 kHz以下。为了改善频带宽度和回扫速度稍慢的问题,可插入一个射极跟随器,如下图所示。

用线性互补电路驱动MOSFET

  ②耦合驱动式和混合式。
  
  驱动共漏极MOS -FET的另一类电路是,利用变压器耦合,如下图所示。


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