中山質(zhì)量功率器件MOS產(chǎn)品選型產(chǎn)品介紹

功率MOSFET的基本特性

動態(tài)特性MOSFET其測試電路和開關過程。開通過程；開通延遲時間td(on)—Up前沿時刻到UGS=UT并開始出現(xiàn)iD的時刻間的時間段；上升時間tr—UGS從UT上升到MOSFET進入非飽和區(qū)的柵壓UGSP的時間段；iD穩(wěn)態(tài)值由漏極電源電壓UE和漏極負載電阻決定。UGSP的大小和iD的穩(wěn)態(tài)值有關，UGS達到UGSP后，在up作用下繼續(xù)升高直至達到穩(wěn)態(tài)，但iD已不變。開通時間ton—開通延遲時間與上升時間之和。

關斷延遲時間td(off)—Up下降到零起，Cin通過RS和RG放電，UGS按指數(shù)曲線下降到UGSP時，iD開始減小為零的時間段。下降時間tf—UGS從UGS

P繼續(xù)下降起，iD減小，到UGS

MOSFET的開關速度MOSFET的開關速度和Cin充放電有很大關系，使用者無法降低Cin，但可降低驅動電路內(nèi)阻Rs減小時間常數(shù)，加快開關速度，MOSFET只靠多子導電，不存在少子儲存效應，因而關斷過程非常迅速，開關時間在10～100ns之間，工作頻率可達100kHz以上，是主要電力電子器件中比較高的。場控器件靜態(tài)時幾乎不需輸入電流。但在開關過程中需對輸入電容充放電，仍需一定的驅動功率。開關頻率越高，所需要的驅動功率越大。 功率器件廣泛應用于需高效電能轉換的場景。中山質(zhì)量功率器件MOS產(chǎn)品選型產(chǎn)品介紹

電力二極管：結構和原理簡單，工作可靠；

晶閘管：承受電壓和電流容量在所有器件中比較高

IGBT：開關速度高，開關損耗小，具有耐脈沖電流沖擊的能力，通態(tài)壓降較低，輸入阻抗高，為電壓驅動，驅動功率??；缺點：開關速度低于電力MOSFET,電壓，電流容量不及GTO

GTR：耐壓高，電流大，開關特性好，通流能力強，飽和壓降低；缺點：開關速度低，為電流驅動，所需驅動功率大，驅動電路復雜，存在二次擊穿問題

GTO：電壓、電流容量大，適用于大功率場合，具有電導調(diào)制效應，其通流能力很強；缺點：電流關斷增益很小，關斷時門極負脈沖電流大，開關速度低，驅動功率大，驅動電路復雜，開關頻率低

電力MOSFET：開關速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好，所需驅動功率小且驅動電路簡單，工作頻率高，不存在二次擊穿問題；缺點：電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過10kW的電力電子裝置。

制約因素：耐壓，電流容量，開關的速度 。 溫州定制功率器件MOS產(chǎn)品選型產(chǎn)品選型功率半導體器件主要包括三大類：功率模組、功率集成電路（即PowerIC，簡稱PIC，也稱功率IC）以及分立器件。

功率器件主要應用領域：

電源：開關電源、不間斷電源、充電器（手機、電動車快充）、逆變器。

電機驅動：工業(yè)變頻器、電動汽車驅動電機控制器、家用電器（如空調(diào)壓縮機、洗衣機電機控制）。

電力轉換與控制：太陽能/風能發(fā)電并網(wǎng)逆變器、高壓直流輸電、工業(yè)電源。

照明：LED驅動電源。

消費電子：大功率音響功放、大型顯示設備背光電。

簡單來說，功率器件就是“電力世界的大力士開關”，負責在高壓大電流環(huán)境下高效地控制、切換和傳輸電能。 它的性能和效率對能源利用、電子設備性能有著至關重要的影響。

功率MOS管選型需根據(jù)應用場景、電壓、電流、熱性能等關鍵參數(shù)綜合考量。以下為具體步驟和要點：

選型步驟?

1.明確N/P溝道類型?N溝道適用于低壓側開關（如12V系統(tǒng)），P溝道適用于高壓側開關（如驅動電機）。 ?

2.確定額定電壓（VDS）?通常為總線電壓的1.5-2倍，需考慮溫度波動和瞬態(tài)電壓。 ?

3.計算額定電流（ID）?需滿足最大負載電流及峰值電流（建議留5-7倍余量）。 ?

4.評估導通損耗（RDS(on)）?導通電阻越低，損耗越小，建議優(yōu)先選擇RDS(on)≤0.5Ω的器件。

5.熱設計?滿負荷工作時表面溫度不超過120℃，需配合散熱措施。 ?

關鍵參數(shù)說明?柵極電荷（Qg）?：

1.影響開關速度和效率，需與驅動電路匹配。 ?

2.品質(zhì)因數(shù)（FoM）?：綜合考慮RDS(on)和Qg的平衡，F(xiàn)oM值越小越好。 ?

3.封裝選擇?：大功率需用TO-220或DPAK封裝，兼顧散熱和空間限制。

注意事項

并聯(lián)使用時需確保驅動能力匹配，避免因參數(shù)差異導致分流不均。 ?

避免串聯(lián)使用MOS管，防止耐壓不足引發(fā)故障。 功率器件屬于分立器件，單獨封裝且功能不可拆分（如IGBT單管）；

20世紀50年代，電力電子器件主要是汞弧閘流管和大功率電子管。60年代發(fā)展起來的晶閘管，因其工作可靠、壽命長、體積小、開關速度快，而在電力電子電路中得到廣泛應用。70年代初期，已逐步取代了汞弧閘流管。80年代，普通晶閘管的開關電流已達數(shù)千安，能承受的正、反向工作電壓達數(shù)千伏。在此基礎上，為適應電力電子技術發(fā)展的需要，又開發(fā)出門極可關斷晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導晶閘管等一系列派生器件，以及單極型MOS功率場效應晶體管、雙極型功率晶體管、靜電感應晶閘管、功能組合模塊和功率集成電路等新型電力電子器件。工業(yè)控制?：變頻器、伺服驅動器、電源管理模塊； ?軌道交通?：牽引變流器、輔助供電系統(tǒng)。溫州定制功率器件MOS產(chǎn)品選型產(chǎn)品選型

功率MOSFET具有較強的過載能力。短時過載能力通常額定值的4倍。中山質(zhì)量功率器件MOS產(chǎn)品選型產(chǎn)品介紹

功率器件的分類定義

一、主要分類?按器件的結構劃分??二極管?：如整流二極管、快恢復二極管，用于單向導電與電壓鉗位；?

晶體管?：含雙極結型晶體管（BJT）、MOSFET、IGBT等，兼具開關與控制功能；?

晶閘管?：包含可控硅（SCR）、雙向晶閘管（TRIAC），適用于大功率交流控制。?

按功率等級劃分??低壓小功率?：如消費電子中的驅動器件；?中高功率?：工業(yè)變頻器、電機控制器；?高壓大功率?：新能源發(fā)電、特高壓輸電系統(tǒng)。 中山質(zhì)量功率器件MOS產(chǎn)品選型產(chǎn)品介紹