FET为何无法导通?


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作者:Digi-Key工程师 Alec Schmidt

如果你刚搭好自己第一个场效应管(FET)简易电路,你很可能是试着用N沟道FET作为电路开关,而FET在电路中作为高边开关和低边开关的概率是相当的。在将其用作高边开关的情况下,如果你尝试用相关电路的相同电压来导通FET(这种操作很普遍),那么你很可能会感到疑惑——为什么FET无法导通呢?

以下图中这个简易电路为例,当按下按钮(S1)后,该电路会通过高边N沟道FET向一个5V直流电机供电。

如果按图示方式接线,那么在按下按钮后,电机顶多会轻微地动一下(几乎相当于没有动),为什么会这样呢?

这是新手在初次使用FET时普遍会存在的误解。人们常说,“FET是由栅电压控制的”。话虽没错,但大部分人都忘记了,电压是一种微差测量值,必须存在相对的对象。在FET的示例中,这个对象就是FET的源极。因此 栅极必须 相对于 源极具有充足的电压。

在上述示例中,当按下按钮后到底是什么阻止了电机的转动?第一次按下按钮后,FET的源极很可能落到了地电位上,但在按下按钮后的一瞬间栅极电压升至5V(相对于地电位),源极电位也开始向5V攀升。而后,源极电位继续上升,最终达到一个临界点,使栅极(5V)和源极(不断接近5V)之间的电位差无法使FET保持充分的导通状态;此时,FET的作用更像是电阻(而不是开关),而使电机无法获得正常运行所必要的电流。

那么,应该如何处理这个问题呢?其实很简单,只需重新接线,将N沟道FET改为低边开关即可。

当FET运行异常时,请务必检查是否可提供栅-源极所需的电压,并查看规格书中的必要阈值电压,以便在不损害FET的前提下将其导通/断开(还需要查看漏极到源极电流和电压的额定值等内容)。

英文原文链接:Why won't my FET turn on?


FET为何无法断开?