詳解場效應管與晶閘管的區別

場效應管和晶閘管都是電子電路中常用的開關型器件，但是兩者存在本質的區別。場效應管包括結型場效應管JFET和金屬-氧化物半導體場效應管MOSFET。而晶閘管一般是指可控硅，可控硅按照導通方向可以分為單向可控硅SCR和雙向可控硅Triac。

1 什么是場效應管

這里主要介紹MOSFET。MOSFET有三個電極，分別為柵極G、源極S和漏極D，其中柵極G為控制端，源極S和漏極D為輸出端。從半導體的構成方面可以分為NMOS和PMOS。這兩種MOS的電路符號如下圖所示：

PMOS的襯底為N型半導體，在VGS<0時，會形成P溝道，所以叫做P溝道MOS；而NMOS的襯底為P型半導體，在VGS>0時，會形成N溝道，所以叫做N溝道MOS。PMOS和NMOS的半導體結構如下圖所示。

MOS管是電壓驅動型的器件，主要用作可控整流、功率開關、信號放大等，應用比較廣泛。MOS管的通道依靠VGS的電平，對于NMOS而言，VGS >0時，NMOS導通，否則NMOS截止；對于PMOS而言，VGS<0，PMOS導通，否則截止。

2 什么是晶閘管

晶閘管是可控硅，按照導通方向可以分為單向SCR和雙向Triac，以單向可控硅為例，介紹其半導體結構，如下圖所示。

SCR由四層半導體構成，具有三個PN結，如果斜著劈開的話，可以看作是PNP三極管和NPN三極管構成的。可控硅的控制方式比較特殊。

對于單向可控硅而言，在觸發極加正向觸發電壓的同時，在陽極和陰極之間加正向電壓，則可控硅導通。導通后，把控制信號移除，可控硅仍然處于導通狀態。要使可控硅關斷有如下兩個方法：

1.移除觸發信號，同時減小陽極電流使其小于維持電流；

2.移除觸發信號，同時將陽極的電源切斷。

雙向可控硅具有四個工作象限，可以參考下圖。

3 MOS管和可控硅的區別

MOS管的區別主要體現在作用和區別上。

兩者都可以作為功率開關來使用，但是MOS管還具有信號放大作用，而可控硅不具有信號放大作用。MOS管作為開關時開關速度要高于可控硅。

從控制方式上，MOS的VGS只要滿足條件就可以導通，移除控制信號后，MOS管就可以關斷。可控硅在導通時，除了控制信號以外，還需要陽極和陰極之間有正向電壓。并且控制信號移除后，還需要將陽極的電壓切除或者使電流小于維持電流后才可以關斷。

可控硅的控制方式比MOS管要麻煩。

可控硅電路符號如下圖所示。

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