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:
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。
▲ to-220封装的bt136双向晶闸管。
▲ 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。
▲ 双向晶闸管的电路符号。
▲ 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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场效应管和晶闸管的区别
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