上期聊完三极管,有同行留言说,现在修开关电源、修充电器,上面用的都是场效应管,那个管子和三极管啥区别?”

修充电器
问得好。场效应管,英文缩写MOS管,是我从强电转电子电路以来,日常维修中遇到最多的功率开关管。电磁炉的IGBT是它亲戚,开关电源的开关管是它,主板CPU供电部分那一排排贴片管也是它。

场效应管
今天,不讲复杂的半导体物理,就用我这个老电工的实战笔记,把场效应管最核心的东西分享给你。
场效应管是啥?——一个“电子水龙头”
三极管,我把它比作“中间继电器”,基极给个小电流,集电极到发射极的大电流就通了。这是电流控制电流。

种类
场效应管不一样。它是电压控制电流。
怎么理解?把它想象成一个电子水龙头。
水龙头的三个接口:栅极G是“手柄”,漏极D是“进水口”,源极S是“出水口”。你不需要往里灌水流(电流),你只需要用手轻轻一拧手柄(给个电压),水就哗哗地从D流到S。
G极和S极之间几乎是绝缘的,不需要电流,只要一个电压信号,就能控制D到S的导通程度。这就是场效应管和三极管最根本的区别。
正因为它不消耗控制电流,所以场效应管做开关时,本身几乎不耗电,效率极高。现代开关电源,清一色用场效应管做开关。

实战:一眼认出板子上的场效应管
拿到一块板子,怎么快速认出哪个是场效应管?

维修中怎么快速判断场效应管好坏?
这个是核心中的核心。我总结了三步法:
第一步:二极管档捅一捅。
场效应管内部,D极和S极之间有一个寄生二极管。N沟道的MOS管,黑表笔接D、红表笔接S,能量出二极管压降(0.4V到0.6V左右),反过来不通。所以你用二极管档测MOS管,D-S之间应该只有一个方向有压降,这个特征,是我们判断它的重要依据。
第二步:测量G-S有没有短路。
这是MOS管最常见的损坏模式。栅极G和源极S之间正常是绝缘的,电阻无穷大。如果用通断档或电阻档量G-S,发现“滴滴”响,或者有阻值,这个管子百分百击穿了,直接换。
第三步:怀疑“软击穿”,直接代换。
MOS管有一种特殊故障叫热击穿,冷态量一切正常,一上电工作就漏电烧保险。这种是最难查的。碰到这种情况,别犹豫,找一个同型号或者耐压电流更高的管子换上去试试。
一次场效应管给我上的课
修一台48V的电动车充电器,故障是插电无任何反应,保险炸了。
拆开看,保险黑得一塌糊涂。保险炸,说明有严重短路。先看四个整流二极管,正常。再看那个大的开关管,8N60。用二极管档量D-S,直接“滴滴”短路响。再量G-D,也短路了。
这是个典型的MOS管“炸管”故障。但关键来了:MOS管炸了,千万不能只换管子就上电!
MOS管击穿,高压大电流会瞬间灌回G极,而G极连着开关芯片的驱动输出脚。所以,必须接着检查开关芯片驱动脚到MOS管G极之间的小电阻有没有烧断,检查芯片本身有没有击穿。最后再查S极对地的电流检测电阻,那个零点几欧的小电阻经常跟着一起烧。
果然,检查发现G极的驱动电阻已经阻值变大,S极的电流检测电阻也烧了。全换掉,上电,一切正常。
如果我只换一个管子就上电,一通电还得炸。
我学场效应管的心得
从强电转到电子电路,我发现很多同行怕修开关电源,其实就是没搞懂场效应管在里面的角色。一旦你把MOS管当成一个“电压控制的高速电子开关”,整个开关电源的工作原理就通了。
三极管和场效应管,是你从菜鸟进阶的“分水岭”。啃下这个骨头,大部分电子电路板你都有分析的底气。
这就是我,一个做了十多年强电、从零死磕电子电路的老电工。不换板、讲原理,用电工思维带你真正把电路板摸透。关注我,下一期咱们聊聊光耦,那个连接强电和弱电的“光电桥梁”。




