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[導(dǎo)讀]本文中,小編將對功率MOSFET的正反向?qū)ǖ刃щ娐酚枰越榻B,如果你想對功率MOSFET的詳細(xì)情況有所認(rèn)識,或者想要增進(jìn)對它的了解程度,不妨請看以下內(nèi)容哦。

本文中,小編將對功率MOSFET的正反向?qū)?a href="/tags/等效電路" target="_blank">等效電路予以介紹,如果你想對功率MOSFET的詳細(xì)情況有所認(rèn)識,或者想要增進(jìn)對它的了解程度,不妨請看以下內(nèi)容哦。

一、功率MOSFET

功率MOSFET的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電氣符號如圖1所示;其導(dǎo)通時只有一種極性的載流子(多子)參與導(dǎo)電,是單極型晶體管。導(dǎo)電機(jī)理與小功率mos管相同,但結(jié)構(gòu)上有較大區(qū)別,小功率MOS管是橫向?qū)щ娖骷?,功率MOSFET大都采用垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu),又稱為VMOSFET(Vertical MOSFET),大大提高了MOSFET器件的耐壓和耐電流能力。功率MOSFET為多元集成結(jié)構(gòu),如國際整流器公司(International Rectifier)的HEXFET采用了六邊形單元;西門子公司(Siemens)的SIPMOSFET采用了正方形單元;摩托羅拉公司(Motorola)的TMOS采用了矩形單元按“品”字形排列。

功率MOSFET工作原理如下:

截止:漏源極間加正電源,柵源極間電壓為零。P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)J1反偏,漏源極之間無電流流過。

導(dǎo)電:在柵源極間加正電壓UGS,柵極是絕緣的,所以不會有柵極電流流過。但柵極的正電壓會將其下面P區(qū)中的空穴推開,而將P區(qū)中的少子—電子吸引到柵極下面的P區(qū)表面

當(dāng)UGS大于UT(開啟電壓或閾值電壓)時,柵極下P區(qū)表面的電子濃度將超過空穴濃度,使P型半導(dǎo)體反型成N型而成為反型層,該反型層形成N溝道而使PN結(jié)J1消失,漏極和源極導(dǎo)電。

二、功率MOSFET的正反向?qū)ǖ刃щ娐芳\

1、功率MOSFET的正向?qū)ǖ刃щ娐?

等效電路 說明: 功率 MOSFET 正向?qū)〞r可用一電阻等效,該電阻與溫度有關(guān),溫度升高,該電阻變大;它還與門極驅(qū)動電壓的大小有關(guān),驅(qū)動電壓升高,該電阻變小。詳細(xì)的關(guān)系曲線可從制造商的手冊中獲得。

2、功率MOSFET的反向?qū)ǖ刃щ娐?

等效電路(門極不加控制) 說明: 即內(nèi)部二極管的等效電路,可用一電壓降等效,此二極管為MOSFET 的體二極管,多數(shù)情況下,因其特性很差,要避免使用。

3、功率MOSFET的反向?qū)ǖ刃щ娐?

等效電路(門極加控制) 說明: 功率 MOSFET 在門級控制下的反向?qū)ǎ部捎靡浑娮璧刃?,該電阻與溫度有關(guān),溫度升高,該電阻變大;它還與門極驅(qū)動電壓的大小有關(guān),驅(qū)動電壓升高,該電阻變小。詳細(xì)的關(guān)系曲線可從制造商的手冊中獲得。此工作狀態(tài)稱為MOSFET 的同步整流工作,是低壓大電流輸出開關(guān)電源中非常重要的一種工作狀態(tài)。

4、功率MOSFET的正向截止等效電路

等效電路 說明: 功率 MOSFET 正向截止時可用一電容等效,其容量與所加的正向電壓、環(huán)境溫度等有關(guān),大小可從制造商的手冊中獲得。

功率MOSFET的穩(wěn)態(tài)特性總結(jié) (1):功率MOSFET 穩(wěn)態(tài)時的電流/電壓曲線

(2):說明 功率 MOSFET 正向飽和導(dǎo)通時的穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn):

功率MOSFET的正反向?qū)ǖ刃щ娐?,你有設(shè)計思路嗎?

當(dāng)門極不加控制時,其反向?qū)ǖ姆€(wěn)態(tài)工作點(diǎn)同二極管。 (3):穩(wěn)態(tài)特性總結(jié)

門極與源極間的電壓Vgs 控制器件的導(dǎo)通狀態(tài);當(dāng)VgsVth時,器件處于導(dǎo)通狀態(tài);器件的通態(tài)電阻與Vgs有關(guān),Vgs大,通態(tài)電阻小;多數(shù)器件的Vgs為 12V-15V ,額定值為+-30V;

器件的漏極電流額定是用它的有效值或平均值來標(biāo)稱的;只要實(shí)際的漏極電流有效值沒有超過其額定值,保證散熱沒問題,則器件就是安全的;

器件的通態(tài)電阻呈正溫度系數(shù),故原理上很容易并聯(lián)擴(kuò)容,但實(shí)際并聯(lián)時,還要考慮驅(qū)動的對稱性和動態(tài)均流問題;

目前的 Logic-Level的功率 MOSFET,其Vgs只要 5V,便可保證漏源通態(tài)電阻很小;

器件的同步整流工作狀態(tài)已變得愈來愈廣泛,原因是它的通態(tài)電阻非常小(目前最小的為2-4 毫歐),在低壓大電流輸出的DC/DC 中已是最關(guān)鍵的器件;

經(jīng)由小編的介紹,不知道你對功率MOSFET是否充滿了興趣?如果你想對它有更多的了解,不妨嘗試在我們的網(wǎng)站里進(jìn)行搜索哦。

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