新一代IGBT H20R1203

新一代IGBT H20R1203 新一代IGBT H20R1203 IGBT有三个电极分别称为栅极G也叫控制极或门极、集电极C亦称漏极及发射极E也称源极 一、用指针式万用表对场效应管进行判别 1用测电阻法判别结型场效应管的电极 根据场效应管的PN结正、反向电阻值不一样的现象可以判别出结型场效应管的三个电极。具体方法:将万用表拨在R×1k档上任选两个电极分别测出其正、反向电阻值。当某两个电极的正、反向电阻值相等且为几千欧姆时则该两个电极分别是漏极D和源极S。因为对结型场效应管而言漏极和源极可互换剩下的电极肯定是栅极G。也可以将万用表的黑表笔红表笔也行任意接触一个电极另一只表笔依次去接触其余的两个电极测其电阻值。当出现两次测得的电阻值近似相等时则黑表笔所接触的电极为栅极其余两电极分别为漏极和源极。若两次测出的电阻值均很大说明是PN结的反向即都是反向电阻可以判定是N沟道场效应管且黑表笔接的是栅极若两次测出的电阻值均很小说明是正向PN结即是正向电阻判定为P沟道场效应管黑表笔接的也是栅极。若不出现上述情况可以调换黑、红表笔按上述方法进行测试直到判别出栅极为止。 2用测电阻法判别场效应管的好坏 测电阻法是 G2用万用表测量场效应管的源极与漏极、栅极与源极、栅极与漏极、栅极G1与栅极之间的电阻值同场效应管手册标明的电阻值是否相符去判别管的好坏。具体方法:首先将万用表置于R×10或R×100档测量源极S与漏极D之间的电阻通常在几十欧到几千欧范围在手册中可知各种不同型号的管其电阻值是各不相同的如果测得阻值大于正常值可能是由于内部接触不良如果测得阻值是无穷大可能是内部断极。然后把 G1与G2之间、栅极与源极、栅极与漏极之间的电阻值万用表置于R×10k档再测栅极 当测得其各项电阻值均为无穷大则说明管是正常的若测得上述各阻值太小或为通路则说明管是坏的。要注意若两个栅极在管内断极可用元件代换法进行检测。 3用感应信号输人法估测场效应管的放大能力 具体方法:用万用表电阻的R×100档红表笔接源极S黑表笔接漏极D给场效应管加上1.5V的电源电压此时表针指示出的漏源极间的电阻值。然后用手捏住结型场效应管的栅极G将人体的感应电压信号加到栅极上。这样由于管的放大作用漏源电压VDS和漏极电流Ib都要发生变化也就是漏源极间电阻发生了变化由此可以观察到表针有较大幅度的摆动。如果手捏栅极表针摆动较小说明管的放大能力较差表针摆动较大表明管的放大能力大若表针不动说明管是坏的。 根据上述方法我们用万用表的R×100档测结型场效应管3DJ2F。先将管的G极开路测得漏源电阻RDS为600Ω用手捏住G极后表针向左摆动指示的电阻RDS为12kΩ表针摆动的幅度较大说明该管是好的并有较大的放大能力。 运用这种方法时要说明几点:首先在测试场效应管用手捏住栅极时万用表针可能向右摆动电阻值减小也可能向左摆动电阻值增加。这是由于人体感应的交流电压较高而不同的场效应管用电阻档测量时的工作点可能不同或者工作在饱和区或者在不饱和区所致试验表明多数管的RDS增大即表针向左摆动少数管的RDS减小使表针向右摆动。但无论表针摆动方向如何只要表针摆动幅度较大就说明管有较大的放大能力。第二此方法对MOS场效应管也适用。但要注意MOS场效应管的输人电阻高栅极G允许的感应电压不应过高所以不要直接用手去捏栅极必须用于握螺丝刀的绝缘柄用金属杆去碰触栅极以防止人体感应电荷直接加到栅极引起栅极击穿。第三每次测量完毕应当G-S极间短路一下。这是因为G-S结电容上会充有少量电荷建立起VGS电压造成再进行测量时表针可能不动只有将G-S极间电荷短路放掉才行。 4用测电阻法判别无标志的场效应管 首先用测量电阻的方法找出两个有电阻值的管脚也就是源极S和漏极D余 下两个脚为第一栅极G1和第二栅极G2。把先用两表笔测的源极S与漏极D之间的电阻值记下来对调表笔再测量一次把其测得电阻值记下来两次测得阻值较大的一次黑表笔所接的电极为漏极D红表笔所接的为源极S。用这种方法判别出来的S、D极还可以用估测其管的放大能力的方法进行验证即放大能力大的黑表笔所接的是D极红表笔所接地是8极两种方法检测结果均应一样。当确定了漏极D、源极S的位置后按D、S的对应位置装人电路一般G1、G2也会依次对准位置这就确定了两个栅极G1、G2的位置从而就确定了D、S、G1、G2管脚的顺序。 5用测反向电阻值的变化判断跨导的大小 对VMOSN沟道增强型场效应管测量跨导性能时可用红表笔接源极S、黑表笔接漏极D这就相当于在源、漏极之间加了一个反向电压。此时栅极是开路的管的反向电阻值是很不稳定的。将万用表的欧姆档选在R×10kΩ的高阻档此时表内电压较高。当用手接触栅极G时会发现管的反向电阻值有明显地变化其变化越大说明管的跨导值越高如果被测管的跨导很小用此法测时反向阻值变化不大。 二、.场效应管的使用注意事项 1为了安全使用场效应管在线路的中不能超过管的耗散功率最大漏源电压、最大栅源电压和最大电流等参数的极限值。 2各类型场效应管在使用时都要严格按要求的偏置接人电路中要遵守场效应管偏置的极性。如结型场效应管栅源漏之间是PN结N沟道管栅极不能加正偏压P沟道管栅极不能加负偏压等等。 3MOS场效应管由于输人阻抗极高所以在运输、贮藏中必须将引出脚短路要用金属屏蔽包装以防止外来感应电势将栅极击穿。尤其要注意不能将MOS场效应管放人塑料盒子内保存时最好放在金属盒内同时也要注意管的防潮。 4为了防止场效应管栅极感应击穿要求一切测试仪器、工作台、电烙铁、线路本身都必须有良好的接地管脚在焊接时先焊源极在连入电路之前管的全部引线端保持互相短接状态焊接完后才把短接去掉从元器件架上取下管时应以适当的方式确保人体接地如采用接地环等当然如果能采用先进的气热型电烙铁焊接场效应管是比较方便的并且确保安全在未关断电源时绝对不可以把管插人电路或从电路中拔出。以上安全措施在使用场效应管时必须注意。 5在安装场效应管时注意安装的位置要尽量避免靠近发热元件为了防管件振动有必要将管壳体紧固起来管脚引线在弯曲时应当大于根部尺寸5毫米处进行以防止弯断管脚和引起漏气等。 对于功率型场效应管要有良好的散热条件。因为功率型场效应管在高负荷条件下运用必须设计足够的散热器确保壳体温度不超过额定值使器件长期稳定可靠地工作。 总之确保场效应管安全使用要注意的事项是多种多样采取的安全措施也是各种各样广大的专业技术人员特别是广大的电子爱好者都要根据自己的实际情况出发采取切实可行的办法安全有效地用好场效应管。 三.VMOS场效应管 VMOS场效应管VMOSFET简称VMOS管或功率场效应管其全称为V型槽MOS场效应管。它是继MOSFET之后新发展起来的高效、功率开关器件。它不仅继承了MOS场效应管输入阻抗高?108W、驱动电流小0.1μA左右还具有耐压高最高1200V、工作电流大1.5A100A、输出功率高1250W、跨导的线性好、开关速度快等优良特性。正是由于它将电子管与功率晶体管之优点集于一身因此在电压放大器电压放大倍数可达数千倍、功率放大器、开关电源和逆变器中正获得广泛应用。 VMOS场效应功率管具有极高的输入阻抗及较大的线性放大区等优点尤其是其具有负的电流温度系数即在栅-源电压不变的情况下导通电流会随管温升高而减小故不存在由于二次击穿现象所引起的管子损坏现象。因此VMOS管的并联得到广泛应用。 众所周知传统的MOS场效应管的栅极、源极和漏极大大致处于同一水平面的芯片上 其工作电流基本上是沿水平方向流动。VMOS管则不同从图1上可以看出其两大结构特点:第一金属栅极采用V型槽结构第二具有垂直导电性。由于漏极是从芯片的背面引出所以ID不是沿芯片水平流动而是自重掺杂N区源极S出发经过P沟道流入轻掺杂N-漂移区最后垂直向下到达漏极D。电流方向如图中箭头所示因为流通截面积增大所以能通过大电流。由于在栅极与芯片之间有二氧化硅绝缘层因此它仍属于绝缘栅型MOS场效应管。