場效應電晶體(MOSFET)規格特性辨識教學

wish

場效應電晶體其實並不是真正的名字，真正的名字叫做金屬-氧化層-半導體-場效電晶體，簡稱金氧半場效電晶體或再簡稱場效應電晶體，我們一般俗稱MOSFET，講到這個要提醒新手，當你去電子零件行買MOSFET時，你只要說你要買的編號或再補述是MOSFET即可，千萬不要把MOSFET的全名說出來。
一般我們把的MOSFET依通道種類來分類，一種為N-Channel MOSFET及P- Channel MOSFET，也有人簡稱為NMOS及PMOS，只有這兩大類嗎？不！還有別的，例如還有分空乏型、增強型還有JMOS....，但是這篇我們是要討論如何看規格特性，所以有興趣的話以後再聊。
我們先來看MOSFET的腳位圖︰



上圖中就是增強型的MOSFET，那空乏型的呢？你把閘極前面那條虛線改成實線就是了。
D=Drain 洩極
G=Gate 閘極
S=Source 源極

我在下方留下兩個常見的MOSFET，大家先下載那個NTD4805N對照︰

左上方廠商就告訴我們，這個NTD4805N的基本特性︰

30 V, 88 A, Single N−Channel，接著也告訴我們它適用的地方︰

• CPU Power Delivery
• DC−DC Converters
• Low Side Switching

對吧！它適合用在電腦處理器的電源，也適合直流對直流的轉換電路，也適合開關式電路。在右邊有一表格，廠商把一個很重要的數據寫在裡面︰

30V     5.0mΩ @ 10V     88A
        7.4mΩ @ 4.5V

RDS(on) MAX是指NTD4805N的內阻，表格的意思是說，NTD4805N的最大耐壓是30V，如果你在G-S加上10V，而你做適當條件讓它導通的話，它的內阻是5.0mΩ。如果G-S是加上4.5V，你做適當條件讓它導通的話，它的內阻則變成是7.4mΩ。
這在說明什麼？NTD4805N工作在10V比工作在4.5V的損耗小，內阻低的話可降低電流損失，也可以降低發熱，這點很重要，選擇代用的MOSFET時，絕對不要忽略，要選擇內阻較小的。最後是它可承受最大電流是88A。

再下來是NTD4805N的各種封裝及它命名的規則，大家看看是有好無壞的。

接下來我們看MAXIMUM RATINGS這個表格有那些是我們在代換是必需要知道的︰

Drain−to−Source Voltage      VDSS   30V，這行就是說NTD4805N的最大耐壓是30V。
Power Dissipation TC=25°C     PD   66W，這行是說它承受最大功率是66W。

到目前為止，我們知道NTD4805N的四個重要特性是30V，88A，66W及5.0mΩ，加上廠商建議的適合電路，一般這樣就可以知道它是否能代用了。

當然Ton及Toff也是我們必須要檢查的，這部份請參考上一篇電晶體規格特性辨識教學。我在這裡跟大家講一個shunxing忽略的部份，那就是VGS。
我們看這一行，Gate Threshold Voltage VGS(TH) VGS=VDS,ID=250uA 1.5 2.5V，剛剛提的都是最大的範圍，而這一行說的是它最小的啟動範圍，這行的大意是說，當NTD4805N在VGS=VDS,ID=250uA的環境時，它的VGS最小工作電壓是1.5V最大是2.5V。
我們現在把另一個AP9916H打開，我們看看它的VGS(th) Gate Threshold Voltage VDS=VGS,ID=250uA 0.5 - 1V這一行，大家對照一下︰

NTD4805N   1.5V   2.5V
AP9916H    0.5V   1.0V

這在說明AP9916H雖然在其它參數遜於NTD4805N，但是它可啟動電壓卻比NTD4805N低很多，簡單說就是AP9916H能動作的地方，NTD4805N不一定能動作。舉個例子︰
主機板的記憶體供電是不是很低？以DDR為例，它的主供電是2.5V，負載電壓供電是1.25V，如果你在修主機板的記憶體的供電電路，雖然NTD4805N其它的規格特性全部符合，但是如果你用NTD4805N一定不能用，你必須要找更低的VGS產品才能工作。

還有一點大家也是要注意，以AP9916 為例，它雖然標示Total Power Dissipation 是50W，但是它的前面是注明在PD@TC=25℃，也就是當它處在25℃才有50W的能力， 而下一行又標示Linear Derating Factor 0.4 W/℃，也就是當溫度上升1℃，它的W數就要減0.4W，簡單說就是溫度越高，MOSFET 的W數就會降低，這點只要是半導體都是通用的。

好了！寫這種文章其實是很累的，因為一邊要想，一邊要寫，一邊還要畫圖，目的只有一個，希望大家看完能吸收、有心得，這樣我就高興了。


NTD4805N.pdf (80.76 KB, 下載次數: 2265)

2010-1-4 12:16 AM 上傳

點擊文件名下載附件

AP9916H.pdf (99.36 KB, 下載次數: 1374)

2010-1-4 12:16 AM 上傳

點擊文件名下載附件

wish

下次我再介紹二極體的部份。

HappyMaChi

~hm247~
謝謝w大的教導! 感恩!~hm238~

samfu

繼續來旁聽...
不然每次下載datasheet也沒啥用...因為都看不懂...@_@"

s10274chen

常常也忘記Vgs的重要性，記得讀高職時，老師說過閘極和源極間加多少電壓，就會有不同的導通狀態，只知道是驅動電壓大小。
代用時也很少去注意到這點，難怪那時候shunxing大在選擇代用品的時候，W大您又特別詢問Vgs是多少，這邊又了解了！

shunxing

哈哈~~~~我不只忽略VGS
還忽略很多~~~~~
說真的...我因該有跟各位說過...我只做維修~~~~
沒玩到電路設計.....所以~~~忽略的東西超多的~~~~
但是~~~經過W大的分解說明(可以出書了~~比看學校的書還容易懂~~~)
我已經看懂一部分的用途....還有很多東西還要在學~~~
不然...我之前說的..現在的液晶螢幕在電源供應器上~~~
有很多都使用MOSFET....所以~~~這些電氣規格還是要多加了解
不然~~真的完修率越低~~~成本付出越高...到時會沒錢賺(現實的生活)

先看過一遍(我還在忙~有空在慢慢吸收)
有機會在來玩自製電路(我以前的夢想~~研發之路~~)

anivea

  這裡好棒啊~學到很多東西!! 真是受惠了~~ 感謝~ 有空拿出來慢慢吸收品嘗

滷雞蛋

這裡好棒!真的好棒!
謝謝!

playx

謝謝w大教學，有這些資料以後代換就輕鬆多了...

真希望電子材料行裡的阿妹也懂，不然老叫我自行翻書查，查到後又跟我說

沒進貨，真想把她.....

logerama

真的是太感謝了  
讓我了解許多 !!再來看看去!!

waterboy1012

非常感謝WISH大大的用心~

終於會看mosfet的datasheet了~

carzy1kimo

謝謝W大用心的 寫囉很多 解釋的很清楚 ~慢慢吸收 ~QQ 感恩 ~n_020|
想到之前有快板子 DDR記憶體部分供電 ~原本板子 是用 130N3H
之後壞掉 ~我換上3919  有時可以用 有時不能用 ~ 放了很久 ~
之後有找到15N03H 用 就OK ~ 不知道是不是 ~這的關係 ~來找 ~看看這3種有沒有不一樣的地方 ~
....以後代用會要小心~

suneku

Wish大的教學簡單明瞭

感覺自己又多了不少信心，DATASHEET果然要用心看阿n_122|

twlingo

感謝W大大
有一個笨問題問一下
g極是提供參考電壓是嗎?
他是不是只有控制閘門的動作而已?
他會向d極和s極傳送電流嗎?
新手 沒基礎  學習中

wish

這是場效應電晶體(MOSFET)規格特性辨識教學，你沒有基礎應該在舊文中學習，學習中有問題，也應在新手上路區中發問，而不是在教學區發問。

twlingo

我錯了
自己打屁屁
這裡不是新手區嗎

shaoyexin

真是一文驚醒夢中人=.="
代用上學習了很久 .跟毛毛蟲也奮戰了很久..卻不如WISH大這篇文.....
NTD4805N 小弟也有..想說特性超好的 代用後卻不能動? 又東查西查..
我想問題應該是出在VGS.....冰箱裏的版子可以拿出來重搞了..
本以為有了NTD4805N可以當神兵了..想不到還有地方須要注意的...

感謝W大辛苦的教學..n_092|

shunxing

剛剛又回來看了一下這篇.....因為～~又遇到一台難搞的液晶電視～~~
為了確認一下我忽略的地方~~在來熟記一下~~啟動開關的條件(這樣說VGS比較容易懂)
不過~~我還有疑問~~~~
之前筆電在AO4812拿AO4800代換的時候....
為何觸發之後...S腳有5V電壓輸出...
但G腳的觸發為何會有輸出電壓~~~
如原本的AO4812是7V換了AO4800卻變成5V....
正常來說~~既然是觸發腳位...因該不用那摸高的電壓阿...
難道~~~~是逆向電壓回流???
例如～觸發電壓為2V...加上觸發之後導通5V電壓..加起來之後的電壓嗎?


回P大～~~~你是只對美女有興趣吧.....零件買錯了也沒關西~~~~可以再去看一次...
~~龐大跟逃兵大2人跟你因該很"嗎機"......n_047|

super699

在新手區看了一個多月~~~這個問題是我一直想問卻又不敢問的問題
感謝Wisk的用心>"<....超感動.....
這論壇真的有別於其他的相關論壇
在這的每一位大大都不會令嗇分享
希望有天也可以為此論壇付出點甚麼.....真的....無限感激

playx

回 18 ＃

不敢跟那2老稱"馬吉"，2老都出自藥學，身懷絕技...

只能說對審美觀是英雄所見略同....n_014|

wish

playx！謝謝你又提供教學文，但是要麻煩你重新貼一篇，否則大家可能很難找到，本來想我自己重貼就好，但是我重貼就變成是我貼的了。
麻煩你一下了！

playx

ok...我改一下..

tdsong

下載datasheet一直看不懂
現在有一些認識
感恩

kevin

感謝W大熱心的教學～

dark.schneider

非常感謝 wiah大大的詳細解說，
讓我等之新手可以更瞭解如何看datasheet，
以及如何找替代之材料來應用。
謝謝

man188

經過看了一些教學文章對DATASHEET的認知也多一點
要不然還真的是只會找代換就是耐壓VDSS以及ID及PD現在知道VGS也是非常重要的
之前有看過S大那篇筆電的代換失敗的例子
該不會真的是VGS的差別吧~~~

draculaxx

親自書寫，真是「足感心A」的教材。

dd0725

謝謝w大教學   又多看懂一些

kaojack

非常謝謝W大大的提供不錯的資料

macross

太感謝你了,讓我們每天都有新的知識可以學習