不再雾里看花 全面认识MOSFET

MOSFET是什么？

在各种开关电源的开关电路中，我们都可看到MOSFET的身影。在主板中，该元器件常位于CPU插座和主板外部接口之间，在内存插槽和外部显卡插槽的旁边也有零星分布。在显卡上，显卡的核心和显存供电部位皆可见到该元器件。从元器件排列状况来看，MOSFET常以2个一组或1上2下(3个)、2上2下(4个)排列，由多组成对同类元件组成多相供电单元，与PWM芯片、电感、电容等元器件一起为CPU/GPU等部件提供稳定电压。

采用D-PAK封装的MOSFET，4相供电，每相采用三个MOS管

MOSFET究竟是什么呢？MOSFET的英文全称是Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，中文意思为金属氧化物半导体型场效应管。如果将这个英文拆开来看，我们可以发现该元器件的基本特点—Metal=金属、Oxide=氧化物、Semiconductor=半导体、Field Effect=场效应、Transistor=晶体管，所以MOSFET就是以金属层(M)的栅极隔着氧化层(O)利用电场的效应来控制半导体(S)的场效应晶体管，是由金属、氧化物(SiO2或SiN)及半导体三种材料制成的器件。所以很多人也常将MOSFET简称为“MOS管”或“场效应管”。

采用D-PAK封装的主板内存部位的MOSFET

MOSFET与开关电源技术的广泛应用密切相关。众所周知，开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管(如MOSFET)的开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源技术，所以MOSFET属于一种标准的(电)压控(制)元件。

采用D-PAK封装的显卡显存部位的MOSFET

从这种开关电源的基本工作原理就可看出，开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC、2个及多个MOSFET、电容、电感等元器件构成，在工作时，由PWM芯片进行控制，电流先通过上桥MOSFET流入，利用线圈的存储功能，将电能集聚在线圈中，然后关闭上桥MOSFET管，打开下桥的MOSFET，线圈和电容持续给外部供电。然后又关闭下桥MOSFET，再打开上桥让电流进入，如此反复进行，轮流的开关(导通)MOSFET，以形成稳定的电压供应。这也就是“开关”电源这一名称的来历。

在板卡上广泛应用的DC→DC开关电源的基本原理

目前开关电源技术已被广泛地应用于各种电源中，包含常见的AC(交流)→DC(直流)，如PC电源、笔记本电脑的电源适配器、液晶显示器的供电部位；DC(直流)→DC(直流)，如常见的主板处理器供电电路、显卡供电电路、数码相机直流电路等应用形态。MOSFET也因为开关电源技术的广泛应用而倍受关注。