场效应管发热严重的原因
场效应管作用的特点及工作原理
场效应管是只要一种载流子参与导电，用输入电压控制输出电流的半导体器件。有n沟道器件和p沟道器件。有结型场效应三极管jfet和绝缘栅型场效应三极管igfet之分。igfet也称金属-氧化物-半导体三极管mosfet。
mos场效应管有加强型（enhancementmos或emos）和耗尽型（mos或dmos）两大类，每一类有n沟道和p沟道两种导电类型。场效应管有三个电极：d（drain）称为漏极，相当双极型三极管的集电极；g（gate）称为栅极，相当于双极型三极管的基极；s（source）称为源极，相当于双极型三极管的发射极。
加强型mos（emos）场效应管道加强型mosfet根本上是一种左右对称的拓扑构造，它是在p型半导体上生成一层sio2薄膜绝缘层，然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的n型区，从n型区引出电极，一个是漏极d，一个是源极s。在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极g。p型半导体称为衬底（substrat），用符号b表示。
工作原理 1．沟道构成原理当vgs=0v时，漏源之间相当两个背靠背的二极管，在d、s之间加上电压，不会在d、s间构成电流。
当栅极加有电压时，若0＜vgs＜vgs（th）时（vgs（th）称为开启电压），经过栅极和衬底间的电容作用，将靠近栅极下方的p型半导体中的空穴向下方排挤，呈现了一薄层负离子的耗尽层。耗尽层中的少子将向表层运动，但数量有限，缺乏以构成沟道，所以依然缺乏以构成漏极电流id。
进一步增加vgs，当vgs＞vgs（th）时，由于此时的栅极电压曾经比拟强，在靠近栅极下方的p型半导体表层中汇集较多的电子，能够构成沟道，将漏极和源极沟通。假如此时加有漏源电压，就能够构成漏极电流id。在栅极下方构成的导电沟道中的电子，因与p型半导体的载流子空穴极性相反，故称为反型层（inversionlayer）。随着vgs的继续增加，id将不时增加。
在vgs=0v时id=0，只要当vgs＞vgs（th）后才会呈现漏极电流，这种mos管称为加强型mos管。
vgs对漏极电流的控制关系可用id=f（vgs）|vds=const这一曲线描绘，称为转移特性曲线，见图。
转移特性曲线斜率gm的大小反映了栅源电压对漏极电流的控制造用。gm的量纲为ma/v，所以gm也称为跨导。
跨导的定义式如下：gm=△id/△vgs|（单位ms）
2．vds对沟道导电才能的控制
当vgs＞vgs（th），且固定为某一值时，来剖析漏源电压vds对漏极电流id的影响。vds的不同变化对沟道的影响如图所示。
依据此图能够有如下关系：
vds=vdg＋vgs=—vgd＋vgsvgd=vgs—vds
当vds为0或较小时，相当vgd＞vgs（th），沟道呈斜线散布。在紧靠漏极处，沟道到达开启的水平以上，漏源之间有电流经过。
当vds增加到使vgd=vgs（th）时，相当于vds增加使漏极处沟道缩减到刚刚开启的状况，称为预夹断，此时的漏极电流id根本饱和。
当vds增加到vgd
当vgs＞vgs（th），且固定为某一值时，vds对id的影响，即id=f（vds）|vgs=const这一关系曲线如图02.16所示。
场效应管发热严重的原因 1、电路设计的问题，就是让mos管工作在线性的工作状态，而不是在开关状态。这也是导致mos管发热的一个原因。如果n-mos做开关，g级电压要比电源高几v，才能完全导通，p-mos则相反。没有完全打开而压降过大造成功率消耗，等效直流阻抗比较大，压降增大，所以u*i也增大，损耗就意味着发热。这是设计电路的最忌讳的错误；
2、频率太高，主要是有时过分追求体积，导致频率提高，mos管上的损耗增大了，所以发热也加大了；
3、没有做好足够的散热设计，电流太高，mos管标称的电流值，一般需要良好的散热才能达到。所以id小于最大电流，也可能发热严重，需要足够的辅助散热片；
4、mos管的选型有误，对功率判断有误，mos管内阻没有充分考虑，导致开关阻抗增大。
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mos场效应管有加强型（enhancementmos或emos）和耗尽型（mos或dmos）两大类，每一类有n沟道和p沟道两种导电类型。场效应管有三个电极：d（drain）称为漏极，相当双极型三极管的集电极；g（gate）称为栅极，相当于双极型三极管的基极；s（source）称为源极，相当于双极型三极管的发射极。
加强型mos（emos）场效应管道加强型mosfet根本上是一种左右对称的拓扑构造，它是在p型半导体上生成一层sio2薄膜绝缘层，然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的n型区，从n型区引出电极，一个是漏极d，一个是源极s。在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极g。p型半导体称为衬底（substrat），用符号b表示。
工作原理 1．沟道构成原理当vgs=0v时，漏源之间相当两个背靠背的二极管，在d、s之间加上电压，不会在d、s间构成电流。
当栅极加有电压时，若0＜vgs＜vgs（th）时（vgs（th）称为开启电压），经过栅极和衬底间的电容作用，将靠近栅极下方的p型半导体中的空穴向下方排挤，呈现了一薄层负离子的耗尽层。耗尽层中的少子将向表层运动，但数量有限，缺乏以构成沟道，所以依然缺乏以构成漏极电流id。
进一步增加vgs，当vgs＞vgs（th）时，由于此时的栅极电压曾经比拟强，在靠近栅极下方的p型半导体表层中汇集较多的电子，能够构成沟道，将漏极和源极沟通。假如此时加有漏源电压，就能够构成漏极电流id。在栅极下方构成的导电沟道中的电子，因与p型半导体的载流子空穴极性相反，故称为反型层（inversionlayer）。随着vgs的继续增加，id将不时增加。
在vgs=0v时id=0，只要当vgs＞vgs（th）后才会呈现漏极电流，这种mos管称为加强型mos管。
vgs对漏极电流的控制关系可用id=f（vgs）|vds=const这一曲线描绘，称为转移特性曲线，见图。
转移特性曲线斜率gm的大小反映了栅源电压对漏极电流的控制造用。gm的量纲为ma/v，所以gm也称为跨导。
跨导的定义式如下：gm=△id/△vgs|（单位ms）
2．vds对沟道导电才能的控制
当vgs＞vgs（th），且固定为某一值时，来剖析漏源电压vds对漏极电流id的影响。vds的不同变化对沟道的影响如图所示。
依据此图能够有如下关系：
vds=vdg＋vgs=—vgd＋vgsvgd=vgs—vds
当vds为0或较小时，相当vgd＞vgs（th），沟道呈斜线散布。在紧靠漏极处，沟道到达开启的水平以上，漏源之间有电流经过。
当vds增加到使vgd=vgs（th）时，相当于vds增加使漏极处沟道缩减到刚刚开启的状况，称为预夹断，此时的漏极电流id根本饱和。
当vds增加到vgd
当vgs＞vgs（th），且固定为某一值时，vds对id的影响，即id=f（vds）|vgs=const这一关系曲线如图02.16所示。
场效应管发热严重的原因 1、电路设计的问题，就是让mos管工作在线性的工作状态，而不是在开关状态。这也是导致mos管发热的一个原因。如果n-mos做开关，g级电压要比电源高几v，才能完全导通，p-mos则相反。没有完全打开而压降过大造成功率消耗，等效直流阻抗比较大，压降增大，所以u*i也增大，损耗就意味着发热。这是设计电路的最忌讳的错误；
2、频率太高，主要是有时过分追求体积，导致频率提高，mos管上的损耗增大了，所以发热也加大了；
3、没有做好足够的散热设计，电流太高，mos管标称的电流值，一般需要良好的散热才能达到。所以id小于最大电流，也可能发热严重，需要足够的辅助散热片；
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