場效應管和晶閘管都是電子電路中常用的開關型器件,但是兩者存在本質的區別。場效應管包括結型場效應管JFET和金屬-氧化物半導體場效應管MOSFET。而晶閘管一般是指可控硅,可控硅按照導通方向可以分為單向可控硅SCR和雙向可控硅Triac。
什么是場效應管
這里主要介紹MOSFET。MOSFET有三個電極,分別為柵極G、源極S和漏極D,其中柵極G為控制端,源極S和漏極D為輸出端。從半導體的構成方面可以分為NMOS和PMOS。這兩種MOS的電路符號如下圖所示:
PMOS的襯底為N型半導體,在VGS《0時,會形成P溝道,所以叫做P溝道MOS;而NMOS的襯底為P型半導體,在VGS》0時,會形成N溝道,所以叫做N溝道MOS。
MOS管是電壓驅動型的器件,主要用作可控整流、功率開關、信號放大等,應用比較廣泛。MOS管的通道依靠VGS的電平,對于NMOS而言,VGS 》0時,NMOS導通,否則NMOS截止;對于PMOS而言,VGS《0,PMOS導通,否則截止。
晶閘管又稱可控硅,其與場效應管一樣,皆為半導體器件,它們的外形封裝也基本一樣,但它們在電路中的用途卻不一樣。
▲ TO-220封裝的BT136雙向晶閘管。
▲ TO-220封裝的N溝道MOS場效應管。
晶閘管可分為單向晶閘管和雙向晶閘管兩種。它們在電子電路中可以作為電子開關使用,用來控制負載的通斷;可以用來調節交流電壓,從而實現調光、調速、調溫。另外,單向晶閘管還可以用于整流。
晶閘管在日常中用的很廣,像家里用的聲控燈,一般采用BT169、MCR100-6這類小功率單向晶閘管作為電子開關驅動燈泡工作。在白熾燈泡無級調光或電風扇無級調速電路中,常用BT136這類大功率的雙向晶閘管來實現調光或調速。
▲ 雙向晶閘管的電路符號。
▲ MOS場效應管的電路符號。
場效應管屬于單極型半導體器件,其可以分為結型場效應管和MOS場效應管兩種,每種類型的場效應管又有P溝道和N溝道之分。場效應管在電子電路中既可以作為放大器件用來放大信號,又可以作為開關器件用來控制負載的通斷,故場效應管的用途比晶閘管更廣一些。
在功放電路中,采用VMOS場效應管作為功率放大元件,可以提高音質;在開關電路中,驅動電機等大電流負載時,選用MOS場效應管作為電子開關,可以減輕前級驅動電路的負擔(若選用晶閘管的話,需要從前級電路汲取較大的驅動電流)。
綜上,場效應管和晶閘管的區別就是:場效應管既可以放大信號,亦可以作為高速電子開關控制負載的通斷,同時還可以實現調速、調光、調溫等功能,而晶閘管不能用來構成放大器放大信號,用作電子開關時,工作頻率也不及場效應管高,只能用于低速控制。