二、場效應管的使用注意事項

　?。?）為了安全使用場效應管，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。

　?。?）各類型場效應管在使用時，都要嚴格按要求的偏置接人電路中，要遵守場效應管偏置的極性。如結型場效應管柵源漏之間是PN結，N溝道管柵極不能加正偏壓溝道管柵極不能加負偏壓，等等。

　?。?）MOS場效應管由于輸人阻抗極高，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MOS場效應管放人塑料盒子內，保存時最好放在金屬盒內，同時也要注意管的防潮。

　?。?）為了防止場效應管柵極感應擊穿，要求一切測試儀器、工作臺、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，焊接完后才把短接材料去掉;從元器件架上取下管時，應以適當的方式確保人體接地如采用接地環等;當然，如果能采用先進的氣熱型電烙鐵，焊接場效應管是比較方便的，并且確保安全;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場效應管時必須注意。

　?。?）在安裝場效應管時，注意安裝的位置要盡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，應當大于根部尺寸5毫米處進行，以防止彎斷管腳和引起漏氣等。

　　對于功率型場效應管，要有良好的散熱條件。因為功率型場效應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，確保場效應管安全使用，要注意的事項是多種多樣，采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，采取切實可行的辦法，安全有效地用好場效應管。

　　三、VMOS場效應管

　　VMOS場效應管（VMOSFET）簡稱VMOS管或功率場效應管，其全稱為V型槽MOS場效應管。它是繼MOSFET之后新發展起來的高效、功率開關器件。它不僅繼承了MOS場效應管輸入阻抗高（≥108W）、驅動電流小（0.1μA左右），還具有耐壓高（最高1200V）、工作電流大（1.5A～100A）、輸出功率高（1～250W）、跨導的線性好、開關速度快等優良特性。正是由于它將電子管與功率晶體管之優點集于一身，因此在電壓放大器（電壓放大倍數可達數千倍）、功率放大器、開關電源和逆變器中正獲得廣泛應用。

　　VMOS場效應功率管具有極高的輸入阻抗及較大的線性放大區等優點，尤其是其具有負的電流溫度系數，即在柵-源電壓不變的情況下，導通電流會隨管溫升高而減小，故不存在由于“二次擊穿”現象所引起的管子損壞現象。因此，VMOS管的并聯得到廣泛應用。

　　眾所周知，傳統的MOS場效應管的柵極、源極和漏極大大致處于同一水平面的芯片上，其工作電流基本上是沿水平方向流動。VMOS管則不同，從圖1上可以看出其兩大結構特點：第一，金屬柵極采用V型槽結構;第二，具有垂直導電性。由于漏極是從芯片的背面引出，所以ID不是沿芯片水平流動，而是自重摻雜N+區（源極S）出發，經過P溝道流入輕摻雜N-漂移區，最后垂直向下到達漏極D。電流方向如圖中箭頭所示，因為流通截面積增大，所以能通過大電流。由于在柵極與芯片之間有二氧化硅絕緣層，因此它仍屬于絕緣柵型MOS場效應管。

　　國內生產VMOS場效應管的主要廠家有877廠、天津半導體器件四廠、杭州電子管廠等，典型產品有VN401、VN672、VMPT2等。

　　下面介紹檢測VMOS管的方法。

　　1.判定柵極G

　　將萬用表撥至R×1k檔分別測量三個管腳之間的電阻。若發現某腳與其字兩腳的電阻均呈無窮大，并且交換表筆后仍為無窮大，則證明此腳為G極，因為它和另外兩個管腳是絕緣的。

　　2.判定源極S、漏極D

　　由圖1可見，在源-漏之間有一個PN結，因此根據PN結正、反向電阻存在差異，可識別S極與D極。用交換表筆法測兩次電阻，其中電阻值較低（一般為幾千歐至十幾千歐）的一次為正向電阻，此時黑表筆的是S極，紅表筆接D極。

　　3.測量漏-源通態電阻RDS（on）

　　將G-S極短路，選擇萬用表的R×1檔，黑表筆接S極，紅表筆接D極，阻值應為幾歐至十幾歐。

　　由于測試條件不同，測出的RDS（on）值比手冊中給出的典型值要高一些。例如用500型萬用表R×1檔實測一只IRFPC50型VMOS管，RDS（on）=3.2W，大于0.58W（典型值）。

　　4.檢查跨導

　　將萬用表置于R×1k（或R×100）檔，紅表筆接S極，黑表筆接D極，手持螺絲刀去碰觸柵極，表針應有明顯偏轉，偏轉愈大，管子的跨導愈高。

　　注意事項：

　?。?）VMOS管亦分N溝道管與P溝道管，但絕大多數產品屬于N溝道管。對于P溝道管，測量時應交換表筆的位置。

　?。?）有少數VMOS管在G-S之間并有保護二極管，本檢測方法中的1、2項不再適用。

　?。?）目前市場上還有一種VMOS管功率模塊，專供交流電機調速器、逆變器使用。例如美國IR公司生產的IRFT001型模塊，內部有N溝道、P溝道管各三只，構成三相橋式結構。

　?。?）現在市售VNF系列（N溝道）產品，是美國Supertex公司生產的超高頻功率場效應管，其最高工作頻率fp=120MHz，IDSM=1A，PDM=30W，共源小信號低頻跨導gm=2000μS。適用于高速開關電路和廣播、通信設備中。

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

　?。?）多管并聯后，由于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，并聯復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。

　　檢測絕緣柵極雙極型晶體管（IGBT）好壞的簡易方法

　　1、判斷極性

　　首先將萬用表撥在R×1KΩ擋，用萬用表測量時，若某一極與其它兩極阻值為

　　無窮大，調換表筆后該極與其它兩極的阻值仍為無窮大，則判斷此極為柵極（G）。其余兩極再用萬用表測量，若測得阻值為無窮大，調換表筆后測量阻值較小。在測量阻值較小的一次中，則判斷紅表筆接的為集電極（C）;黑表筆接的為發射極（E）。

　　2、判斷好壞

　　將萬用表撥在R×10KΩ擋，用黑表筆接IGBT的集電極（C），紅表筆接IGBT的發射極（E），此時萬用表的指針在零位。用手指同時觸及一下柵極（G）和集電極（C），這時IGBT被觸發導通，萬用表的指針擺向阻值較小的方向，并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時觸及一下柵極（G）和發射極（E），這時IGBT被阻斷，萬用表的指針回零。此時即可判斷IGBT是好的。

　　3、注意事項

　　任何指針式萬用表皆可用于檢測IGBT。注意判斷IGBT好壞時，一定要將萬用表撥在R×10KΩ擋，因R×1KΩ擋以下各檔萬用表內部電池電壓太低，檢測好壞時不能使IGBT導通，而無法判斷IGBT的好壞。此方法同樣也可以用于檢測功率場效應晶體管（P-MOSFET）的好壞。變頻器、軟起動器、PLC、人機界面、低壓電器、電氣自動化工程、恒壓供水設備、音樂噴泉控制系統、變頻器維修等。