使用MOS管的注意事項

2020-11-26 電子產品世界

MOS管由多數載流子參與導電，也稱為單極型電晶體。它屬於電壓控制型半導體器件。具有輸入電阻高（10^7~10^12Ω）、噪聲小、功耗低、動態範圍大、易於集成、沒有二次擊穿現象、安全工作區域寬等優點，現已成為雙極型電晶體和功率電晶體的強大競爭者。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201907/402567.htm

所有MOS集成電路（包括P溝道MOS，N溝道MOS，互補MOS—CMOS集成電路）都有一層絕緣柵，以防止電壓擊穿。一般器件的絕緣柵氧化層的厚度大約是25nm、50nm、80nm三種。在集成電路高阻抗柵前面還有電阻——二極體網絡進行保護，雖然如此，器件內的保護網絡還不足以免除對器件的靜電損害（ESD），實驗指出，在高電壓放電時器件會失效，器件也可能為多次較低電壓放電的累積而失效。按損傷的嚴重程度靜電損害有多種形式，最 嚴重的也是最容易發生的是輸入端或輸出端的完全破壞以至於與電源端VDD GND短路或開路，器件完全喪失了原有的功能。稍次一等嚴重的損害是出現斷續的失效或者是性能的退化，那就更難察覺。還有一些靜電損害會使洩漏電流增加導致器件性能變壞。

MOS管的定義

MOS管做為電壓驅動大電流型器件，在電路尤其是動力系統中大量應用，MOS管有一些特性在實際應用中是我們應該特別注意的

MOS管體二極體，又稱寄生二極體，在單個MOS管器件中有，在集成電路光刻中沒有，這個二極體在大電流驅動中和感性負載時可以起到反向保護和續流的作用，一般正嚮導通壓降在0.7~1V左右，因為這個二極體的存在，MOS器件在電路中不能簡單地看到一個開關的作用，比如充電電路中，充電完成，移除電源後，電池會反向向外部供電，這個通常是我們不願意看到的結果，一般解決的方法是在後面增加一個二極體來防止反向供電，這樣雖然可以做到，但是二極體的特性決定必須有0.6~1V的正向壓降，在大電流的情況下發熱嚴重，同時造成能源的浪費，使整機能效低下。還有一個方法是再增加一個背靠背的MOS管，利用MOS管低導通電阻來達到節能的目的，這一特性另一個常見的應用為低壓同步整流。

注意事項

MOS管導通後的無方向性，MOS在加壓導通後，就類似於一根導線，只具有電阻特性，無導通壓降，通常飽和導通電阻為幾到幾十毫歐，且無方向性，允許直流和交流電通過。

使用MOS管的注意事項

（1）為了安全使用MOS管，在線路的設計中不能超過管的耗散功率，最大漏源電壓、最大柵源電壓和最大電流等參數的極限值。

（2）各類型MOS管在使用時，都要嚴格按要求的偏置接入電路中，要遵守MOS管偏置的極性。如結型MOS管柵源漏之間是PN結，N溝道管柵極不能加正偏壓；P溝道管柵極不能加負偏壓，等等。

（3）MOSMOS管由於輸入阻抗極高，所以在運輸、貯藏中必須將引出腳短路，要用金屬屏蔽包裝，以防止外來感應電勢將柵極擊穿。尤其要注意，不能將MOSMOS管放入塑料盒子內，保存時最好放在金屬盒內，同時也要注意管的防潮。

（4）為了防止MOS管柵極感應擊穿，要求一切測試儀器、工作檯、電烙鐵、線路本身都必須有良好的接地；管腳在焊接時，先焊源極；在連入電路之前，管的全部引線端保持互相短接狀態，焊接完後才把短接材料去掉；從元器件架上取下管時，應以適當的方式確保人體接地如採用接地環等；當然，如果能採用先進的氣熱型電烙鐵，焊接MOS管是比較方便的，並且確保安全；在未關斷電源時，絕對不可以把管插人電路或從電路中拔出。以上安全措施在使用MOS管時必須注意。

（5）在安裝MOS管時，注意安裝的位置要儘量避免靠近發熱元件；為了防管件振動，有必要將管殼體緊固起來；管腳引線在彎曲時，應當大於根部尺寸5毫米處進行，以防止彎斷管腳和引起漏氣等。

（6）使用VMOS管時必須加合適的散熱器後。以VNF306為例，該管子加裝140×140×4（mm）的散熱器後，最大功率才能達到30W.

（7）多管並聯後，由於極間電容和分布電容相應增加，使放大器的高頻特性變壞，通過反饋容易引起放大器的高頻寄生振蕩。為此，並聯複合管管子一般不超過4個，而且在每管基極或柵極上串接防寄生振蕩電阻。

（8）結型MOS管的柵源電壓不能接反，可以在開路狀態下保存，而絕緣柵型MOS管在不使用時，由於它的輸入電阻非常高，須將各電極短路，以免外電場作用而使管子損壞。

（9）焊接時，電烙鐵外殼必須裝有外接地線，以防止由於電烙鐵帶電而損壞管子。對於少量焊接，也可以將電烙鐵燒熱後拔下插頭或切斷電源後焊接。特別在焊接絕緣柵MOS管時，要按源極-漏極-柵極的先後順序焊接，並且要斷電焊接。

（10）用25W電烙鐵焊接時應迅速，若用45~75W電烙鐵焊接，應用鑷子夾住管腳根部以幫助散熱。結型MOS管可用表電阻檔定性地檢查管子的質量（檢查各PN結的正反向電阻及漏源之間的電阻值），而絕緣柵場效管不能用萬用表檢查，必須用測試儀，而且要在接入測試儀後才能去掉各電極短路線。取下時，則應先短路再取下，關鍵在於避免柵極懸空。

在要求輸入阻抗較高的場合使用時，必須採取防潮措施，以免由於溫度影響使MOS管的輸入電阻降低。如果用四引線的MOS管，其襯底引線應接地。陶瓷封裝的芝麻管有光敏特性，應注意避光使用。

對於功率型MOS管，要有良好的散熱條件。因為功率型MOS管在高負荷條件下運用，必須設計足夠的散熱器，確保殼體溫度不超過額定值，使器件長期穩定可靠地工作。

總之，確保MOS管安全使用，要注意的事項是多種多樣，採取的安全措施也是各種各樣，廣大的專業技術人員，特別是廣大的電子愛好者，都要根據自己的實際情況出發，採取切實可行的辦法，安全有效地用好MOS管。

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