MOSFET(MOS场效应晶体管)又称MOS管,是一种半导体元器件。MOS管的结构类似于JFET(结型场效应晶体管),但是其工作原理不同。MOS管由金属氧化物场效应管(MOSFET)和绝缘栅场效应管(IGBT)两种。MOSFET是一种三极管,具有源极、漏极和栅极。相比于普通三极管,MOSFET的输出电阻更低,功耗更小,速度更快。
MOSFET的栅极下面是绝缘层,被绝缘的栅极相当于一个电容器。当在栅极和源极之间的电压变化时,就可以控制源漏电流的大小和方向。与JFET相比,MOSFET不需要栅源漏共用一个区域,可以减少漏电流并提高对外界电磁干扰的抵抗性。
MOSFET的工作原理可以分为三种类型:增强型、耗尽型和增强耗尽型。其中增强型MOSFET需要在栅极和源极之间加上正电压,才能驱动MOSFET的导通,而耗尽型MOSFET则需要施加负电压,才能实现导通。增强耗尽型MOSFET则是将两者结合起来,既能使用正电压也能使用负电压。
MOSFET主要应用于功率变换器、自锁微控制器、电动车控制器、电源管理器件等领域。在功率电子领域中,MOSFET被广泛应用于伺服驱动和各种高速开关电源,因为它的导通速度快、开关损耗小、集成度高,能够实现更高的效率。同时,MOSFET也可以用于音频功放、电路保护等领域。
MOSFET与其他场效应晶体管相比具有以下优点:
1、漏电流较小,能够实现高阻断电压;
2、开关速度快,能够实现高频动态响应;
3、驱动电路简单;
4、温度稳定性好;
但是MOSFET也存在一些缺点,例如:
1、静态功耗大;
2、工作电压范围较小;
3、漂移现象明显(长时间工作后电性能变化)。