功率MOSFET的简易测试(一)
功率MOSFET好坏的判别

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功率MOSFET漏极与源极之间的电压V\(_{DS}\)、源极与栅极之间的电压V\(_{GS}\)有一定的限制,器件的资料中给出V\(_{DS}\)及V\(_{GS}\)的极限值。若使用过程中超过极限值,绝缘层或内部PN结将被击穿而损坏。另外,功率MOSFET作为开关管时,由于其导通电阻R\(_{DS(ON)}\)很小,关断时漏电流极小,其开关损耗极小。但在线性应用时,当管压降V\(_{DS}\)较大,I\(_{D}\)较大时,其功耗P\(_{D}\)=V\(_{DS}\)×I\(_{D}\)可能较大。不少贴片式功率MOSFET的最大功耗P\(_{D}\)在70℃时仅0.7W~ 1.3W,则有可能因功耗过大而烧掉。


功率MOSFET的三个极:
G与S和D是相互绝缘的,D与S之间有两个背对背的二极管,所以用指针式三用表(测电阻的1k挡)是很容易来判别其好坏的。另外,功率MOSFET的漏极及源极之间并联了一个二极管,则在测试时可测出二极管的阴极及阳极。P沟通功率MOSFET(以下称P管)及N沟通MOSFET(以下称N管)的图符如图1所示。

图3
图3 🔍原图 (425×286)

现以测N管的好坏为例说明其判别方法:
三用表拨到1kΩ挡,以红表笔接S、黑表笔接G及红表笔接G、黑表笔接S,指针不动(电阻为∞);再用红表笔接D、黑表笔接G及红表笔接G、黑表笔接D,指针也不动。这是因为G与D及S之间有二氧化硅绝缘层,所以电阻为∞,如图2所示。用黑表笔接S和G,红表笔接D,指针转到10kΩ左右,这测出的是内部二极管的正向电阻值(如图3所示);黑表笔接D、红表笔接S和G,指针不动,这是内部二极管反向电阻及D、S之间无导电沟道时电阻值(如图4所示)。这N沟通功率MOSFET是好的。

图4
图4 🔍原图 (567×381)
图5
图5 🔍原图 (425×292)
图6
图6 🔍原图 (283×257)

为什么在测D和S之间电阻时要将S和G连接在一起?这是因为在测低阈值电压功率MOSFET时,它的V\(_{GS}\)(th)=0.45~1V。在测G与S间的电阻时,由于测电阻表中有1.5V的电压,在G与S极间加了1.5V电压,使在绝缘层两个极板上产生电荷,产生了导电沟道。由于没有放电通路,这电荷放不掉,所以若在测G、S之间电阻后,不将G与S连接在一起放掉电荷,则会测出D、S间电阻很小的情况(因为表内1.5V电池电压加在D、S极、G、S极产生的感应电荷已形成导电沟道,所以测出电阻很小的情况。而G、S连在一起,则形成放电回路,不会引成导通条件。

若用上法测量时发现G与S之间或G与D之间电阻较小,或G、S接红表笔,D接黑表笔时,电阻不是∞(几十kΩ或几百kΩ),则此N管已有损坏。

若测D、S之间(红、黑对调测量)都是∞,则其中二极管损坏。

测P管的方法与测N管相同,但极性相反,请读者自行分析。

(文/方佩敏)