IGBT有三個(gè)電極，稱為柵極G(也稱為控制或柵極)、集電極C(也稱為漏極)和發(fā)射極E(也稱為源極)。

　　首先，用指針式萬用表鑒別場效應(yīng)管。

　　(1)通過測量電阻判斷結(jié)型場效應(yīng)管的電極。

　　根據(jù)場效應(yīng)晶體管PN結(jié)正向和反向電阻值不同的現(xiàn)象，可以區(qū)分結(jié)型場效應(yīng)晶體管的三個(gè)電極。具體方法:將萬用表設(shè)置為R×1k，選擇兩個(gè)電極，分別測量其正負(fù)電阻值。當(dāng)兩個(gè)電極的正負(fù)電阻值相等且為幾千歐姆時(shí)，這兩個(gè)電極分別為漏極D和源極S。因?yàn)榻Y(jié)型場效應(yīng)晶體管的漏極和源極是可以互換的，所以剩下的電極一定是柵極g，你也可以將萬用表的黑色觸針(紅色觸針也可以)隨意接觸到一個(gè)電極，另一個(gè)觸針依次接觸另外兩個(gè)電極，測量其電阻。當(dāng)兩次測量的電阻值大致相等時(shí)，黑色觸針接觸的電極是柵極， 另外兩個(gè)電極分別是漏極和源極。如果兩次測得的電阻值都很大，說明PN結(jié)反了，也就是兩個(gè)電阻都反了，可以判斷是N溝道場效應(yīng)晶體管，黑觸針接在柵極上；如果測兩次電阻都很小，說明是正向PN結(jié)，也就是正向電阻，判斷為P溝道場效應(yīng)晶體管，黑探針也接在柵極上。如果沒有出現(xiàn)上述情況，可以更換黑色和紅色探針，按照上述方法進(jìn)行測試，直到識(shí)別出網(wǎng)格為止。

　　(2)通過測量電阻來判斷FET的好壞。

　　電阻測量方法是用萬用表判斷場效應(yīng)晶體管的源極與漏極之間、柵極與源極之間、柵極與漏極之間、柵極G1與柵極G2之間的電阻值是否與場效應(yīng)晶體管說明書上標(biāo)明的電阻值一致。具體方法:首先將萬用表放在R×10或R×100范圍內(nèi)，測量源極S和漏極D之間的電阻，通常在幾十歐姆到幾千歐姆的范圍內(nèi)(手冊中已知不同型號(hào)的燈管電阻值不同)。如果測得的電阻值大于正常值，可能是內(nèi)部接觸不良；如果測得的電阻為無窮大，則可能是內(nèi)部磁極斷裂。然后將萬用表放在R×10k檔，測量柵極G1和G2之間，柵極和電源之間的電阻值。 以及柵極和漏極之間。當(dāng)所有電阻值都為無窮大時(shí)，電子管正常。如果上述電阻值測量值太小或通道，管是壞的。需要注意的是，如果管內(nèi)有兩個(gè)網(wǎng)格斷裂，可以使用元素替代法進(jìn)行檢測。

　　(3)用感應(yīng)信號(hào)輸入的方法估算場效應(yīng)晶體管的放大能力。

　　具體方法:使用R×100量程的萬用表電阻，將紅色表筆接源極S，黑色表筆接漏極D，給FET加1.5V的電源電壓。此時(shí)，觸控筆指示的漏極和源極之間的電阻值。然后用手捏住結(jié)型場效應(yīng)晶體管的柵極G，將人體的感應(yīng)電壓信號(hào)加到柵極上。這樣由于電子管的放大作用，漏源電壓VDS和漏電流Ib都會(huì)發(fā)生變化，也就是漏源之間的電阻會(huì)發(fā)生變化，從中可以觀察到指針有較大的擺動(dòng)。如果手捏的柵極針有輕微擺動(dòng)，說明電子管的放大能力差；手的擺動(dòng)幅度大，說明電子管的放大能力大；如果手不動(dòng)，說明管子壞了。

　　根據(jù)上述方法，我們用R×100量程的萬用表測量結(jié)型場效應(yīng)晶體管3DJ2F。首先打開燈管的G極，測得漏源電阻RDS為600ω。用手握住G極后，雙手向左擺動(dòng)，表示電阻RDS為12kΩ，說明電子管好，放大能力大。

　　使用這種方法時(shí)，有幾點(diǎn)需要說明:第一，用手捏場效應(yīng)晶體管的柵極時(shí)，萬用表指針可能向右擺動(dòng)(電阻值減小)或向左擺動(dòng)(電阻值增大)。這是因?yàn)槿梭w感應(yīng)的交流電壓比較高，用電阻檔測量，不同場效應(yīng)晶體管的工作點(diǎn)可能不一樣(要么工作在飽和區(qū)，要么工作在非飽和區(qū))。測試表明，大部分晶體管的RDS增大，即雙手向左擺動(dòng)；少數(shù)管RDS降低，使手向右擺動(dòng)。但不管表針擺動(dòng)方向如何，只要表針擺動(dòng)幅度大，就說明電子管有較大的放大能力。其次，這種方法也適用于MOS場效應(yīng)晶體管。然而， 需要注意的是，MOS FET的輸入電阻較高，柵極G的允許感應(yīng)電壓不能太高。所以不要直接用手捏閘門。你必須用它握住螺絲刀的絕緣柄，用金屬棒觸碰柵極，防止人為感應(yīng)電荷直接加在柵極上，造成柵極擊穿。第三，每次測量后，G-S極之間應(yīng)該有短路。這是因?yàn)镚-S結(jié)電容會(huì)帶少量電荷，建立VGS電壓，可能導(dǎo)致再次測量時(shí)表針不動(dòng)，只能對(duì)G-S電極間的短路放電。

　　(4)通過測量電阻來判斷未標(biāo)記的場效應(yīng)晶體管。

　　首先，通過測量電阻找到具有電阻值的兩個(gè)管腳，即源極S和漏極D，剩下的兩個(gè)管腳是柵極G1和第二柵極G2。先記下兩個(gè)探針測得的源極S和漏極D之間的電阻值，然后再測探針，記下測得的電阻值。如果電阻值大兩倍，則連接黑色探針的電極為漏電極D；紅色唱針接在源S上，這種方法識(shí)別的S極和D極也可以通過估算電子管的放大能力來驗(yàn)證，即放大能力大的黑色唱針接在D極上；紅色手寫筆8極接地，兩種方法測試結(jié)果應(yīng)該是一樣的。當(dāng)確定漏極D和源極S的位置時(shí)，根據(jù)D和S的相應(yīng)位置安裝電路。通常， G1和G2將依次對(duì)齊，這決定了兩個(gè)門G1和G2的位置，從而決定了D、S、G1和G2的管腳順序。

　　(5)通過測量反向電阻值的變化來判斷跨導(dǎo)的大小。

　　測量VMOSN溝道增強(qiáng)型FET的跨導(dǎo)性能時(shí)，可以將紅色探針接到源極S，黑色探針接到漏極D，相當(dāng)于在源極和漏極之間加了一個(gè)反向電壓。這個(gè)時(shí)候柵極是開著的，管的反向電阻值很不穩(wěn)定。將萬用表的歐姆檔選擇在r×10kω的高阻檔，此時(shí)表內(nèi)電壓為高。用手觸摸柵極G時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)管的反向電阻值變化明顯。變化越大，電子管的跨導(dǎo)值越高。如果被測管的跨導(dǎo)很小，用這種方法測量時(shí)反向電阻變化很小。

　　二、使用場效應(yīng)晶體管的注意事項(xiàng)

　　(1)為了安全使用FET，在電路設(shè)計(jì)中不應(yīng)超過FET的耗散功率、漏源電壓、柵源電壓和電流的極限值。

　　(2)使用各種類型的場效應(yīng)晶體管時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照要求連接到電路上，并觀察場效應(yīng)晶體管的偏置極性。比如結(jié)型場效應(yīng)晶體管的源漏之間有PN結(jié)，N溝道晶體管的柵極不能正偏，溝道晶體管的柵極不能負(fù)偏，等等。

　　(3)由于3)MOS場效應(yīng)管的輸入阻抗極高，在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中引出腳必須短路，并且要用金屬屏蔽包裝，防止柵極被外部感應(yīng)電勢擊穿。特別要注意的是，MOS FET不要放在塑料盒里，存放時(shí)要放在金屬盒里。同時(shí)，要注意燈管的防潮。

　　(4)為了防止場效應(yīng)晶體管的柵極感應(yīng)擊穿，要求所有的測試儀器、工作臺(tái)、烙鐵和線路本身必須良好接地；焊接管腳時(shí)，先焊接源極；在接入電路之前，管的所有引線端保持短路狀態(tài)，焊接后去除短路材料；從部件架上取下管子時(shí)，人體應(yīng)以適當(dāng)?shù)姆绞浇拥兀缡褂媒拥丨h(huán)；當(dāng)然，如果能使用先進(jìn)的氣熱式電烙鐵，焊接場效應(yīng)管更方便，保證安全；當(dāng)電源未關(guān)閉時(shí)，不能將電子管插入電路或從電路中拔出。使用FET時(shí)，必須注意上述安全措施。

　　(5)安裝場效應(yīng)管時(shí)，注意安裝位置，盡量避免靠近發(fā)熱元件；為了防止管件振動(dòng)，需要緊固管殼；引腳引線彎曲時(shí)，應(yīng)在比根部尺寸大5 mm的地方進(jìn)行，以防止引腳彎曲造成漏氣。

　　對(duì)于功率場效應(yīng)晶體管，要有良好的散熱條件。由于功率場效應(yīng)晶體管是在高負(fù)載下使用，所以需要設(shè)計(jì)足夠的散熱器，保證外殼溫度不超過額定值，使器件能夠長期穩(wěn)定可靠地工作。

　　總之，要保證場效應(yīng)管的安全使用，有各種注意事項(xiàng)和各種安全措施。廣大技術(shù)人員，特別是廣大電子愛好者，應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際情況，采取切實(shí)可行的措施，安全有效地使用場效應(yīng)管。

　　第三，VMOS場效應(yīng)晶體管

　　VMOS場效應(yīng)晶體管(VMOSFET)是vMOSfet或功率場效應(yīng)晶體管的簡稱，全稱是V型槽MOS場效應(yīng)晶體管。它是繼MOSFET之后新開發(fā)的高效功率開關(guān)器件。它不僅繼承了MOS FET的高輸入阻抗(≥108W)和低驅(qū)動(dòng)電流(約0.1μA)，還具有高耐壓(1200V)、高工作電流(1.5 A ~ 100 A)、高輸出功率(1 ~ 250 W)、跨導(dǎo)線性好、開關(guān)速度快等優(yōu)良特性。正因?yàn)樗Y(jié)合了電子管和功率晶體管的優(yōu)點(diǎn)，所以廣泛應(yīng)用于電壓放大器(電壓放大可達(dá)數(shù)千倍)、功率放大器、開關(guān)電源和逆變器。

　　VMOS場效應(yīng)功率晶體管具有極高的輸入阻抗和較大的線性放大面積的優(yōu)點(diǎn)，尤其是其負(fù)的電流溫度系數(shù)，即在柵源電壓不變的情況下，傳導(dǎo)電流會(huì)隨著管溫的升高而降低，因此不存在“二次擊穿”現(xiàn)象造成的管損壞。因此，vmosfet的并聯(lián)被廣泛使用。

　　眾所周知，傳統(tǒng)MOS場效應(yīng)晶體管的柵極、源極和漏極在同一級(jí)芯片上，其工作電流基本上是水平方向流動(dòng)的。另一方面，Vmosfet則不同。從圖1可以看出它的兩大結(jié)構(gòu)特點(diǎn):(1)金屬柵采用V型槽結(jié)構(gòu)；第二，它具有垂直導(dǎo)電性。由于漏極是從芯片背面引出的，所以ID不是沿著芯片水平流動(dòng)，而是從自重?fù)诫sN+區(qū)(源極S)開始，通過p溝道流入輕摻雜N-漂移區(qū)，垂直向下到達(dá)漏極D。當(dāng)前方向如圖中箭頭所示。因?yàn)榱魍ǖ慕孛娣e增加，大電流可以通過。因?yàn)闁艠O和芯片之間有二氧化硅絕緣層，所以還是屬于絕緣柵MOS場效應(yīng)晶體管。

　　國內(nèi)生產(chǎn)VMOS場效應(yīng)管的主要廠家有877廠、天津第四半導(dǎo)體器件廠、杭州電子管廠等。典型產(chǎn)品有VN401、VN672、VMPT2等。

　　下面描述了檢測vmosfet的方法。

　　1.確定網(wǎng)格g。

　　將萬用表設(shè)在R×1k檔，分別測量三個(gè)引腳之間的電阻。如果發(fā)現(xiàn)一個(gè)管腳和它的兩個(gè)管腳的電阻都是無窮大，交換探針后還是無窮大，證明這個(gè)管腳是G極，因?yàn)樗土硗鈨蓚€(gè)管腳絕緣。

　　2.確定源極S和漏極d。

　　從圖1可以看出，源極和漏極之間有一個(gè)PN結(jié)，所以可以根據(jù)PN結(jié)正反向電阻的不同來識(shí)別S極和D極。換筆測兩次電阻，阻值較低的(一般幾千歐姆到一萬歐姆)為正向電阻。此時(shí)黑色手寫筆為S極，紅色手寫筆接D極。

　　3.測量漏源導(dǎo)通電阻RDS(on)

　　將G-S極短路，選擇萬用表R×1檔，黑色唱針接S極，紅色唱針接D極。電阻應(yīng)該在幾歐姆到十歐姆以上。

　　由于測試條件不同，測得的RDS(on)值高于手冊中給出的典型值。比如用500萬用表在R×1下測量一個(gè)IRFPC50 vmosfet，RDS(on)=3.2W，大于0.58W(典型值)。

　　4.檢查跨導(dǎo)

　　將萬用表放在R×1k(或R×100)位置，紅色表筆接S極，黑色表筆接D極，用螺絲刀接觸網(wǎng)格。指針要明顯偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)越大，管道的跨導(dǎo)越高。

　　注意事項(xiàng):

　　(1) vmosfet也分為N溝道管和P溝道管，但大部分產(chǎn)品屬于N溝道管。對(duì)于P通道管，在測量過程中應(yīng)交換探針的位置。

　　(2)少數(shù)vmosfet在G和S之間有保護(hù)二極管，因此本檢測方法中的第1項(xiàng)和第2項(xiàng)不再適用。

　　(3)目前市場上還有一種vmosfet功率模塊，用于交流電機(jī)調(diào)速器和逆變器。比如美國IR公司生產(chǎn)的IRFT001模塊，內(nèi)部有三個(gè)N通道和P通道管，形成三相橋式結(jié)構(gòu)。

　　(4)目前市場上的VNF系列(N溝道)產(chǎn)品為美國Supertex公司生產(chǎn)的超高頻功率場效應(yīng)晶體管，工作頻率fp=120MHz，IDSM=1A，PDM=30W，共源極小信號(hào)低頻跨導(dǎo)gm=2000μS..適用于高速開關(guān)電路和廣播通信設(shè)備。

　　(5)使用vmosfet時(shí)，必須添加合適的散熱器。以VNF306為例，安裝140×140×4(mm)的散熱器后，管道的功率才能達(dá)到30W。

　　(6)多個(gè)晶體管并聯(lián)后，由于極間電容和分布電容的相應(yīng)增大，放大器的高頻特性變差，反饋容易引起放大器的高頻寄生振蕩。所以并聯(lián)的復(fù)合管一般不超過四根，抗寄生振蕩電阻串聯(lián)在每根管的基極或柵極上。

　　一種檢測絕緣柵雙極晶體管(IGBT)的簡單方法

　　1.判斷極性

　　首先將萬用表設(shè)置在r×1kω檔。用萬用表測量時(shí)，如果一極和另一極之間的電阻為

　　無窮大，換了唱針后這個(gè)極點(diǎn)和其他兩個(gè)極點(diǎn)之間的電阻還是無窮大，所以判斷這個(gè)極點(diǎn)就是柵極(G)。用萬用表測量另外兩個(gè)電極。如果測得的電阻為無窮大，則更換唱針后測得的電阻較小。如果測得的電阻很小，則判斷紅色表筆接在集電器上(C)；黑色手寫筆連接到發(fā)射器(E)。

　　2.判斷它是好是壞

　　將萬用表設(shè)在r×10kω，用黑色鐵筆連接IGBT的集電極(C ),用紅色鐵筆連接IGBT的發(fā)射極(E)。此時(shí)萬用表指針在零。用手指同時(shí)觸摸柵極(G)和集電器(C)，則IGBT被觸發(fā)導(dǎo)通，萬用表指針向電阻較小的方向擺動(dòng)并能站在某一位置。然后用手指同時(shí)觸摸柵極(G)和發(fā)射器(E)，此時(shí)IGBT被阻斷，萬用表指針歸零。在這個(gè)時(shí)候，可以判斷IGBT是好的。

　　3.預(yù)防措施

　　任何指針式萬用表都可以用來檢測IGBT。注意判斷IGBT的好壞，一定要將萬用表設(shè)置在r×10kω。因?yàn)閞×1kω以下的萬用表內(nèi)部電池電壓太低，測試好壞時(shí)IGBT無法打開，無法判斷IGBT好壞。這種方法也可以用來檢測功率場效應(yīng)晶體管(P-MOSFET)。變頻器、軟啟動(dòng)器、PLC、人機(jī)界面、低壓電器、電氣自動(dòng)化工程、恒壓供水設(shè)備、音樂噴泉控制系統(tǒng)、變頻器維修等。