MOSFET viết tắt của "Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor" trong tiếng Anh, có nghĩa là "transistor hiệu ứng trường Oxit Kim loại - Bán dẫn", là một thuật ngữ chỉ các transistor hiệu ứng trường được sử dụng rất phổ biến trong các mạch số và các mạch tương tự.
Transistor MOSFET được xây dựng dựa trên lớp chuyển tiếp Oxit Kim lạo và bán dẫn ( ví dụ Oxit Bạc và bán dẫn Silic)
MOSFET có hai loại:
- Mosfet thuận hay còn gọi là P-Chanel
- Mosfet ngược hay còn gọi là N-Chanel
1) Cấu tạo của Mosfet trên máy Laptop.
Trên máy Laptop người ta sử dụng cả hai loại Mosfet là Mosfet thuận và Mosfet ngược, Mosfet ngược được sử dụng nhiều hơn, chúng được sử dụng trong tất cả các mạch nguồn Switching, còn Mosfet thuận chỉ sử dụng một số trong các mạch đầu vào điện DC In và V.BAT.
* Mosfet thuận:
Các chân của Mosfet:
D (Drain) - Cực nền.
S (Source) - Cực nguồn.
G (Gate) - Cực cổng.
Lưu ý: Chiều dòng điện đi qua Mosfet đi theo chiều ngược với chiều mũi tên, với Mosfet thuận bạn thấy mũi tên ở cực S đi hướng ra ngoài.
2. Cấu tạo và ký hiệu của Mosfet.
Ký hiệu và sơ đồ chân tương đương
giữa Mosfet và Transistor
Mosfet kệnh N có hai miếng bán dẫn loại P đặt trên nền bán dẫn N, giữa hai lớp P-N được cách điện bởi lớp SiO2 hai miếng bán dẫn P được nối ra thành cực D và cực S, nền bán dẫn N được nối với lớp màng mỏng ở trên sau đó được dấu ra thành cực G.
Mosfet có điện trở giữa cực G với cực S và giữa cực G với cực D là vô cùng lớn , còn điện trở giữa cực D và cực S phụ thuộc vào điện áp chênh lệch giữa cực G và cực S ( UGS )
Khi điện áp UGS = 0 thì điện trở RDS rất lớn, khi điện áp UGS > 0 => do hiệu ứng từ trường làm cho điện trở RDS giảm, điện áp UGS càng lớn thì điện trở RDS càng nhỏ.
3. Nguyên tắc hoạt động của Mosfet
Mạch điện thí nghiệm.
Mạch thí nghiệm sự hoạt động của Mosfet
Thí nghiệm : Cấp nguồn một chiều UD qua một bóng đèn D vào hai cực D và S của Mosfet Q (Phân cực thuận cho Mosfet ngược) ta thấy bóng đèn không sáng nghĩa là không có dòng điện đi qua cực DS khi chân G không được cấp điện.
Khi công tắc K1 đóng, nguồn UG cấp vào hai cực GS làm điện áp UGS > 0V => đèn Q1 dẫn => bóng đèn D sáng.
Khi công tắc K1 ngắt, điện áp tích trên tụ C1 (tụ gốm) vẫn duy trì cho đèn Q dẫn => chứng tỏ không có dòng điện đi qua cực GS.
Khi công tắc K2 đóng, điện áp tích trên tụ C1 giảm bằng 0 => UGS= 0V => đèn tắt
=> Từ thực nghiệm trên ta thấy rằng : điện áp đặt vào chân G không tạo ra dòng GS như trong Transistor thông thường mà điện áp này chỉ tạo ra từ trường => làm cho điện trở RDS giảm xuống .
4. Đo kiểm tra Mosfet
- Để có thể sửa chữa tốt các mạch nguồn trên máy Laptop, bạn cần có kỹ năng về kiểm tra Mosfet, trong quá trình kiểm tra bạn cần phải xác định được các yêu cầu sau đây:
+ Xác định xem Mosfet đó là Mosfet thuận hay Mosfet ngược ?
+ Xác định xem Mosfet đó có bị chập hay không ?
+ Xác định xem Mosfet đó có còn tốt hay không ?
______________________________________________________________________
3.1 - Đo để xác định xem đó là Mosfet thuận hay ngược.
- Nếu bạn đặt que đen vào cực S (chân 1,2,3) que đỏ vào cực D (chân 5,6,7,8) mà thấy lên kim => đó là Mosfet ngược.
Bạn chỉnh đồng hồ về thang x 1ohm (khi đó que đen sẽ ra điện áp dương, que đỏ ra điện áp âm), nếu bạn đặt que đen vào chân 1,2,3, que đỏ vào chân 5,6,7,8 mà thấy lên kim => thì đó là Mosfet ngược. (vì Mosfet ngược có một đi ốt mắc từ cực S sang cực D và dòng điện đi từ S sang D sẽ đi qua đi ốt, như hình trên)
- Với Mosfet ngược, khi bạn đặt que đen vào D, que đỏ vào S sẽ không thấy lên kim. (trừ khi bạn nạp dương cho cực G thì đèn sẽ dẫn và đo như trên sẽ thấy lên kim)
- Khi bạn đặt que đen vào D (chân 5,6,7,8) que đỏ vào S (chân 1,2,3) (thang đo trở kháng) mà thấy lên kim thì đó là Mosfet thuận P-Chanel
- Mosfet thuận khi bạn đặt que đen vào S que đỏ vào D sẽ không thấy đèn dẫn.
Bài 1) Bạn cho biết, ở phép đo sau đây là Mosfet thuận hay Mosfet ngược, cho biết Mosfet còn tốt.
Bạn hãy tự tìm cho mình câu trả lời đúng.
Đáp án: Đó là Mosfet thuận:
Giải thích: Khi bạn đo que đen vào D, que đỏ vào S thấy lên kim nghĩa là đang có một dòng điện đi từ D sang S (vì que đen đồng hồ ra điện áp dương, que đỏ ra điện áp âm), đó là dòng điện đi qua đi ốt trong Mosfet thuận.
Bài 2) Bạn cho biết, ở phép đo sau đây là Mosfet thuận hay Mosfet ngược, cho biết Mosfet tốt.
Bạn hãy tự trả lời câu hỏi trên.
Đáp án: Đó là Mosfet ngược.
3.2 - Cách đo kiểm tra chất lượng đèn Mosfet ngược ( N- Chanel )
- Để kiểm tra chất lượng Mosfet ngược, bạn cần tháo Mosfet ra ngoài mạch in, để Mosfet lên vật cách điện tốt như trên tấm kính, chỉnh đồng hồ về thang x1Kohm, sau đó bạn đo qua 4 bước sau đây:
- Đo từ G sang S phải thấy cách điện (không lên kim)
- Đo từ G sang D phải thấy cách điện.
- Nạp điện tích dương cho G sau đó đo thuận D-S thì đèn phải dẫn.
- Nạp điện tích dương cho G như sau bằng cách đặt que đen vào G, que đỏ vào S.
=> Sau khi nạp dương cho G và đo thuận (phân cực thuận tức là que đen vào D, đỏ vào S) thì đèn phải dẫn.
- Nạp điện tích âm cho G sau đó đo thuận thì đèn phải tắt.
- Nạp điện tích âm cho G bằng cách đặt que đỏ vào G, đen vào S
=> Sau khi nạp âm (-) cho G và đo thuận (phân cực thuận cho D-S) thì đèn phải tắt.
=> Nếu thoả mãn 4 bước trên thì đèn tốt, chỉ cần 1 trong 4 bước không thoả mãn là đèn bị hỏng.
Các trường hợp sau là Mosfet bị hỏng.
- Nếu đo G-S mà lên kim là đèn bị chập GS
- Nếu đi G-D mà lên kim là đèn bị chập GD
- Nếu nạp (+) cho G sau đó đo thuận DS mà đèn không dẫn là đèn đứt DS
- Nếu đã nạp (-) cho G sau đó đo thuận DS mà đèn vẫn dẫn (không tắt) là đèn dò hay chập DS
3.3 - Cách đo kiểm tra chất lượng đèn Mosfet thuận (P-Chanel)
- Để kiểm tra chất lượng Mosfet ngược, bạn cần tháo Mosfet ra ngoài mạch in, để Mosfet lên vật cách điện tốt như trên tấm kính, chỉnh đồng hồ về thang x1Kohm, sau đó bạn đo qua 4 bước sau đây:
- Đo từ G sang S phải cách điện (không lên kim)
- Đo từ G sang D phải cách điện (không lên kim)
- Nạp điện tích âm cho cực G sau đó đo thuận D-S (phân cực thuận) đèn phải dẫn.
- Nạp điện tích âm cho G bằng cách đặt que đỏ vào G, que đen vào S.
=> Sau khi nạp (-) cho G sau đó phân cực thuận cho Mosfet (phân cực thuận cho Mosfet P-Chanel là đặt que đen vào S, đỏ vào D) Mosfet phải dẫn.
- Nạp điện tích (+) cho G của Mosfet thuận, Mosfet sẽ bị khoá khi phân cực thuận D-S.
- Đặt que đen vào G để nạp điện tích (+) cho G.
=> Sau khi nạp (+) cho G của Mosfet thuận, Mosfet sẽ bị khoá khi phân cực thuận cho DS.
Các trường hợp sau là Mosfet bị hỏng.
- Nếu đo G-S mà lên kim là đèn bị chập GS
- Nếu đi G-D mà lên kim là đèn bị chập GD
- Nếu nạp (-) cho G sau đó phân cực thuận cho DS của Mosfet thuận mà đèn không dẫn là đèn đứt DS
- Nếu đã nạp (+) cho G sau đó phân cực thuận cho DS của Mosfet thuận mà đèn vẫn dẫn (không tắt) là đèn dò hay chập DS
5. Ứng dung của Mosfet trong thực tế
Mosfet trong nguồn xung của Monitor
Mosfet được sử dụng làm đèn công xuất nguồn Monitor
Trong bộ nguồn xung của Monitor hoặc máy vi tính, người ta thường dùng cặp linh kiện là IC tạo dao động và đèn Mosfet, dao động tạo ra từ IC có dạng xung vuông được đưa đến chân G của Mosfet, tại thời điểm xung có điện áp > 0V => đèn Mosfet dẫn, khi xung dao động = 0V Mosfet ngắt => như vậy dao động tạo ra sẽ điều khiển cho Mosfet liên tục đóng ngắt tạo thành dòng điện biến thiên liên tục chạy qua cuộn sơ cấp => sinh ra từ trường biến thiên cảm ứng lên các cuộn thứ cấp => cho ta điện áp ra.
* Đo kiểm tra Mosfet trong mạch .
Khi kiểm tra Mosfet trong mạch , ta chỉ cần để thang x1W và đo giữa D và S => Nếu 1 chiều kim lên đảo chiều đo kim không lên => là Mosfet bình thường, Nếu cả hai chiều kim lên = 0 W là Mosfet bị chập DS.6. Bảng tra cứu Mosfet thông dụng
Hướng dẫn :
Loại kênh dẫn : P-Channel : là Mosfet thuận , N-Channel là Mosfet ngược.
Đặc điểm ký thuật : Thí dụ: 3A, 25W : là dòng D-S cực đại và công xuất cực đại.
Post a Comment