云汉芯城:场效应管和晶闸管的区别


场效应管和晶闸管都是电子电路中常用的开关型器件 , 但是两者存在本质的区别 。 场效应管包括结型场效应管JFET和金属-氧化物半导体场效应管MOSFET 。 而晶闸管一般是指可控硅 , 可控硅按照导通方向可以分为单向可控硅SCR和双向可控硅Triac 。
什么是场效应管
这里主要介绍MOSFET 。 MOSFET有三个电极 , 分别为栅极G、源极S和漏极D , 其中栅极G为控制端 , 源极S和漏极D为输出端 。 从半导体的构成方面可以分为NMOS和PMOS 。 这两种MOS的电路符号如下图所示:

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PMOS的衬底为N型半导体 , 在VGS《0时 , 会形成P沟道 , 所以叫做P沟道MOS;而NMOS的衬底为P型半导体 , 在VGS》0时 , 会形成N沟道 , 所以叫做N沟道MOS 。
MOS管是电压驱动型的器件 , 主要用作可控整流、功率开关、信号放大等 , 应用比较广泛 。 MOS管的通道依靠VGS的电平 , 对于NMOS而言 , VGS 》0时 , NMOS导通 , 否则NMOS截止;对于PMOS而言 , VGS《0 , PMOS导通 , 否则截止 。
晶闸管又称可控硅 , 其与场效应管一样 , 皆为半导体器件 , 它们的外形封装也基本一样 , 但它们在电路中的用途却不一样 。

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▲ TO-220封装的BT136双向晶闸管 。

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▲ TO-220封装的N沟道MOS场效应管 。
晶闸管可分为单向晶闸管和双向晶闸管两种 。 它们在电子电路中可以作为电子开关使用 , 用来控制负载的通断;可以用来调节交流电压 , 从而实现调光、调速、调温 。 另外 , 单向晶闸管还可以用于整流 。
晶闸管在日常中用的很广 , 像家里用的声控灯 , 一般采用BT169、MCR100-6这类小功率单向晶闸管作为电子开关驱动灯泡工作 。 在白炽灯泡无级调光或电风扇无级调速电路中 , 常用BT136这类大功率的双向晶闸管来实现调光或调速 。

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▲ 双向晶闸管的电路符号 。

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▲ MOS场效应管的电路符号 。
场效应管属于单极型半导体器件 , 其可以分为结型场效应管和MOS场效应管两种 , 每种类型的场效应管又有P沟道和N沟道之分 。 场效应管在电子电路中既可以作为放大器件用来放大信号 , 又可以作为开关器件用来控制负载的通断 , 故场效应管的用途比晶闸管更广一些 。
在功放电路中 , 采用VMOS场效应管作为功率放大元件 , 可以提高音质;在开关电路中 , 驱动电机等大电流负载时 , 选用MOS场效应管作为电子开关 , 可以减轻前级驱动电路的负担(若选用晶闸管的话 , 需要从前级电路汲取较大的驱动电流) 。
综上 , 场效应管和晶闸管的区别就是:场效应管既可以放大信号 , 亦可以作为高速电子开关控制负载的通断 , 同时还可以实现调速、调光、调温等功能 , 而晶闸管不能用来构成放大器放大信号 , 用作电子开关时 , 工作频率也不及场效应管高 , 只能用于低速控制 。
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