Để sửa chữa được một thiết bị điện tử các bạn cần có kiến thức về các linh kiện điện tử bên trong bo mạch từ ký hiệu, cấu tạo, cách kiểm tra sống chết ….Hôm nay ở bài viết này chúng tôi xin gửi đến các bạn một linh kiện điện tử được sử dụng rất nhiều bên trong mạch điện đó là Mosfet.
Mosfet la Transistor hiệu ứng trường kim loại – oxit bán dẫn, là Transistor đặc biệt có cấu tạo và hoạt động khác với Transistor thông thường mà ta đã biết, Mosfet có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiệu ứng từ trường để tạo ra dòng điện, là linh kiện có trở kháng đầu vào lớn thích hợp cho khuếch đại các nguồn tín hiệu yếu.
1. Cấu tạo
Mosfet có cấu trúc bán dẫn cho phép điều khiển bằng điện áp với dòng điện điều khiển cực nhỏ.
Cấu tạo của Mosfet ngược Kênh N
G (Gate): cực cổng. G là cực điều khiển được cách lý hoàn toàn với cấu trúc bán dẫn còn lại bởi lớp điện môi cực mỏng nhưng có độ cách điện cực lớn dioxit-silic
S (Source): cực nguồn
D (Drain): cực máng đón các hạt mang điện
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.
2. Ký hiệu
Qua đó ta thấy Mosfet này có chân tương đương với Transistor: Chân G tương đương với B. Chân D tương đương với chân C. Chân S tương đương với E
3. Phân loại
Hiện nay các loại mosfet thông dụng bao gồm 2 loại:
N-MOSFET: chỉ hoạt động khi nguồn điện Gate là zero, các electron bên trong vẫn tiến hành hoạt động cho đến khi bị ảnh hưởng bởi nguồn điện Input.
P-MOSFET: các electron sẽ bị cut-off cho đến khi gia tăng nguồn điện thế vào ngỏ Gate
4. Nguyên lý hoạt động
Mosfet hoạt động ở 2 chế độ đóng và mở. Do là một phần tử với các hạt mang điện cơ bản nên Mosfet có thể đóng cắt với tần số rất cao. Nhưng mà để đảm bảo thời gian đóng cắt ngắn thì vấn đề điều khiển lại là vấn đề quan trọng .
Mạch điện tương đương của Mosfet. Nhìn vào đó ta thấy cơ chế đóng cắt phụ thuộc vào các tụ điện ký sinh trên nó.
Đối với kênh P : Điện áp điều khiển mở Mosfet là Ugs0. Dòng điện sẽ đi từ S đến D
Đối với kênh N : Điện áp điều khiển mở Mosfet là Ugs >0. Điện áp điều khiển đóng là Ugs<=0. Dòng điện sẽ đi từ D xuống S.
Do đảm bảo thời gian đóng cắt là ngắn nhất: Mosfet kênh N điện áp khóa là Ugs = 0 V còn kênh P thì Ugs=~0.
5. Ứng dụng
Mosfet có khả năng đóng nhanh với dòng điện và điện áp khá lớn nên nó được sử dụng nhiều trong các bộ dao động tạo ra từ trường do đóng cắt nhanh làm cho dòng điện biến thiên. Nó thường thấy trong các bộ nguồn xung và cách mạch điều khiển điện áp cao.
+ MOSFET được sử dụng rất phổ biến trong cả các mạch kỹ thuật số và các mạch tương tự.
6. Cách kiểm tra Mosfet sống chết
Kiểm tra Mosfet – Fet kênh N.
1. Đặt thang x10K, đặt FET lên vật cách điện hay kẹp chặt bằng dụng cụ không dẫn điện.
2. Đặt que đỏ vào cực S, que đen vào cực D, thông thường VOM sẽ chỉ một giá trị nào đó (do điện tích còn tồn tại trên chân G làm mở)
3. Giữ que đo như ở bước 2, chạm ngón tay từ cực G sang cực D sẽ thấy kim nhíc lên (thường gần bằng 0), chạm tay từ G sang S sẽ thấy kim tụt đi (có trường hợp tụt gần về vô cùng). Để thấy kim thay đổi nhiều hơn thì hay để ngón tay chạm dính nước hoặc chạm vào đầu lưỡi vào cực G.
=> Đó là FET còn sống, nếu ko có thay đổi là FET chết.
Kiểm tra Mosfet – Fet kênh P.
=> Với FET kênh P cách làm tương tự nhưng cần đảo que đo.
