耗盡型mos管符號、原理、用途-KIA MOS管

MOS管分為結型、絕緣柵型兩大類。結型場效應管（JFET）因有兩個PN結而得名，絕緣柵型場效應管（JGFET）則因柵極與其它電極完全絕緣而得名。但按導電方式來劃分，場效應管又可分成耗盡型與增強型。

不同之處：結型場效應管均為耗盡型，絕緣柵型場效應管既有耗盡型的，也有增強型的。

耗盡型：即在0柵偏壓時就能夠導電的器件，就是說耗盡型MOS管在G端( Gate )不加電壓時就有導電溝道存在。

增強型：即在0柵偏壓時是不導電的器件，只有當柵極電壓的大于其閾值電壓時才能出現導電溝道的場效應管，也就是說增強型MOS管只有在開啟后，才會出現導電溝道。

工作原理：

耗盡型：當VGS=0時即形成溝道，加上正確的VGS時，能使多數載流子流出溝道，因而“耗盡”了載流子，使管子轉向截止。即：耗盡型MOS管的VGS (柵極電壓)可以用正、零負電壓控制導通。

增強型：當VGS=0時管子是呈截止狀態，加上正確的VGS后，多數載流子被吸引到柵極，從而“增強”了該區域的載流子，形成導電溝道。即：增強型MOS管必須使得VGS>VGS (th) (柵極閾值電壓)能導通。

耗盡型MOS管結構

①以低摻雜的P型硅片為襯底

②利用擴散工藝制作兩個高摻雜的N+區，并引出兩個電極，分別為源極s，漏極d

③在半導體上制作一層SiO2絕緣層，在SiO2上制作一層金屬鋁，引出電極，作為柵極g

④在SiO2絕緣層中摻入大量正離子，那么即使Ugs=0,在正離子作用下，P襯底的表面會有電子匯聚，也會形成反型層，造成漏-源之間存在導電溝道。

⑤只要在d-s之間加電壓，就會產生漏極電流。 (Ugs＞Ugs(off))

⑥Ugs為正時，反型層變寬，導電溝道電阻降低

⑦當Ugs從零減小到一定值時，反型層消失，漏-源之間的導電溝道消失，此時Ugs稱為夾斷電壓Ugs(off)

⑧Ugs可以在正、負值得一定范圍內實現對id的控制，且任然保持柵-源之間的絕緣電阻。

兩類耗盡型MOS管

通過導電溝道所帶電荷判斷(箭頭所指的就是N溝道)

導電溝道為N則為N溝道耗盡型MOS管

導電溝道為P則為P溝道耗盡型MOS管

耗盡型功率MOS管用途

固態繼電器

如圖所示，耗盡型MOSFET在實現以固態繼電器（SSR）取代機械繼電器（EMR）的負載開關方面表現出色。固態繼電器的主要優點是不受磁場影響，由于沒有機械觸點而具有更高的可靠性，并且節省了PCB占用空間。醫療設備、工業自動化、測量和測試設備以及消費電子等應用都廣泛使用固態繼電器。

開關型電源的啟動電路 - SMPS

SMPS傳統啟動電路方法是通過功率電阻和齊納二極管。在這種方法中，即使在啟動階段之后，功率電阻也會持續消耗功率，這導致PCB上的熱量過高，工作效率低下，以及SMPS輸入工作電壓范圍受到限制。可以采用基于耗盡型MOSFET的方法來替代，如圖所示。

耗盡型MOSFET提供PWM IC所需的初始電流以啟動運作。在啟動階段之后，輔助繞組將生成PWM IC所需的功率。在正常運行期間，耗盡型MOSFET由于靜態電流較低，因而所消耗的功率最少。

這種方法的主要優勢是在啟動序列操作之后的功耗理論值為零，從而提高了整體效率。此外，所占用的PCB面積更小，并可實現寬泛的直流輸入電壓范圍，這對許多應用（如太陽能逆變器）是至關重要的。

用于SMPS啟動電路的耗盡型MOSFET

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