超結(jié)MOS也是為了解決額定電壓提高而導(dǎo)通電阻增加的問(wèn)題,超結(jié)結(jié)構(gòu)MOSFET在D端和S端排列多個(gè)垂直pn結(jié)的結(jié)構(gòu),其結(jié)果是在保持高電壓的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了低導(dǎo)通電阻。超級(jí)結(jié)的存在突破了硅的理論極限,而且額定電壓越高,導(dǎo)通電阻的下降越明顯。以下圖為例,超結(jié)在S端和D端增加了長(zhǎng)長(zhǎng)的柱子,形成垂直的PN結(jié),交替排列。N層和P層在漂移層中設(shè)置垂直溝槽,當(dāng)施加電壓時(shí)耗盡層水平擴(kuò)展,很快合并形成與溝槽深度相等的耗盡層。耗盡層擴(kuò)展至溝槽間距的一半,因此形成厚度等于溝槽深度的耗盡層。耗盡層的膨脹小且良好,允許漂移層雜質(zhì)濃度增加約5倍,從而可以降低RDS(ON)。對(duì)于高功率場(chǎng)景,優(yōu)先考慮散熱能力強(qiáng)的TO系列或D2PAK;溫州應(yīng)用場(chǎng)景功率器件MOS產(chǎn)品選型歡迎選購(gòu)
功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其特性一、 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管是電壓控制器件,在功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管中較多采用的是V溝槽工藝,這種工藝生產(chǎn)地管稱為VMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管,它的柵極做成V型,有溝道短、耐壓能力強(qiáng)、跨導(dǎo)線性好、開(kāi)關(guān)速度快等優(yōu)點(diǎn),故在功率應(yīng)用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,出現(xiàn)一種更好的叫TMOS管,它是在VMOS管基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的,沒(méi)有V形槽,只形成了很短的導(dǎo)通溝槽。二、 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的基本參數(shù)及符號(hào)1.極限參數(shù)和符號(hào)(1) 漏源極間短路時(shí),柵漏極間的耐壓VGDS(2) 漏源極間開(kāi)路時(shí),柵漏極間的耐壓VGSO(3) 柵源極在規(guī)定的偏壓下,漏源極間耐壓VDSX(4) 擊穿電壓BVDS(5) 柵極電流IG(6) 比較大漏電極耗散功率PD(7) 溝道溫度TGH,存儲(chǔ)溫度TSTG2.電氣特性參數(shù)和符號(hào)(1) 柵極漏電電流IGSS(2) 漏極電流IDSS(3) 夾斷電壓VP(4) 柵源極門檻極電壓VGS(th)(5) 導(dǎo)通時(shí)的漏極電流ID(on)(6) 輸入電容Ciss(7) 反向傳輸電容Crss(8) 導(dǎo)通時(shí)的漏源極間電阻RDS(on)(9) 導(dǎo)通延時(shí)時(shí)間td(on)(10)上升時(shí)間tr(11)截止延時(shí)時(shí)間td(off)(12)下降時(shí)間tf這些參數(shù)反映了功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管在開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)下的瞬間響應(yīng)特性,在功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管用于電機(jī)控制等用途時(shí)特別有用。廣州質(zhì)量功率器件MOS產(chǎn)品選型技術(shù)QFN是一種四邊配置有電極接點(diǎn)的封裝方式,其特點(diǎn)是無(wú)引線和具備優(yōu)異的熱性能,提供更優(yōu)的散熱能力。
選擇mos管的重要參數(shù)
選擇MOS時(shí)至關(guān)重要的2個(gè)參數(shù)是導(dǎo)通電阻Rds(on) 和柵極電荷 Qg。決定 MOSFET 性能的其他一些重要參數(shù)是擊穿電壓、BVDSS 和體漏極二極管,當(dāng)器件用作功率二極管時(shí)必須考慮這些參數(shù),例如在同步續(xù)流操作模式下,以及可能影響開(kāi)關(guān)時(shí)間和電壓尖峰的固有電容。
1、導(dǎo)通電阻,RDS(on)表示 MOS管 處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)漏極和源極端子之間的電阻。傳導(dǎo)損耗取決于它,RDS(on) 的值越低,傳導(dǎo)損耗越低。
2、總柵極電荷,QG表示柵極驅(qū)動(dòng)器打開(kāi)/關(guān)閉器件所需的電荷。
3、品質(zhì)因數(shù),F(xiàn)oM是 RDS(on) 和 QG 的乘積,說(shuō)明了 MOSFET 的傳導(dǎo)損耗和開(kāi)關(guān)損耗。因此,MOS管 的效率取決于 RDS(on) 和 QG。
4、擊穿電壓,BVDSS
20世紀(jì)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(lái)的晶閘管,因其工作可靠、壽命長(zhǎng)、體積小、開(kāi)關(guān)速度快,而在電力電子電路中得到廣泛應(yīng)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(kāi)關(guān)電流已達(dá)數(shù)千安,能承受的正、反向工作電壓達(dá)數(shù)千伏。在此基礎(chǔ)上,為適應(yīng)電力電子技術(shù)發(fā)展的需要,又開(kāi)發(fā)出門極可關(guān)斷晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導(dǎo)晶閘管等一系列派生器件,以及單極型MOS功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管、雙極型功率晶體管、靜電感應(yīng)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。作功率MOSFET,其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在 具有較高的開(kāi)關(guān)速度。
功率MOSFET屬于電壓型控制器件。它依靠多數(shù)載流子工作,因而具有許多優(yōu)點(diǎn):能與集成電路直接相連;開(kāi)關(guān)頻率可在數(shù)兆赫以上(可達(dá)100MHz),比雙極型功率晶體管(GTR)至少高10倍;導(dǎo)通電阻具有正溫度系數(shù),器件不易發(fā)生二次擊穿,易于并聯(lián)工作。與GTR相比,功率MOSFET的導(dǎo)通電阻較大,電流密度不易提高,在100kHz以下頻率工作時(shí),其功率損耗高于GTR。此外,由于導(dǎo)電溝道很窄(微米級(jí)),單元尺寸精細(xì),其制作也較GTR困難。在80年代中期,功率MOSFET的容量還不大(有100A/60V,75A/100V,5A/1000V等幾種)。SOT是一種貼片型小功率晶體管封裝,這種封裝以小巧體積和良好可焊性見(jiàn)稱,廣泛應(yīng)用于低功率場(chǎng)效應(yīng)管中。廣州工業(yè)變頻功率器件MOS產(chǎn)品選型哪里有
微型化設(shè)備則依賴超小封裝的SOT-23或QFN。實(shí)際設(shè)計(jì)中還需結(jié)合PCB布局、生產(chǎn)工藝和供應(yīng)鏈情況綜合決策。溫州應(yīng)用場(chǎng)景功率器件MOS產(chǎn)品選型歡迎選購(gòu)
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功率MOS管的關(guān)鍵參數(shù)
***比較大額定值
***比較大額定值是功率MOS管不應(yīng)超過(guò)的允許限制,即使是一瞬間也不行。這些值包括漏源電壓、柵極電壓、漏極電流等。了解這些額定值對(duì)于確保功率MOS管在正常工作范圍內(nèi)運(yùn)行至關(guān)重要。超過(guò)這些值可能會(huì)導(dǎo)致器件損壞,降低系統(tǒng)的可靠性。
漏源擊穿電壓(V(BR)DSS)
漏源擊穿電壓是漏極和源極之間的擊穿電壓,決定了器件能夠承受的最大電壓。選擇較高的擊穿電壓可以提高器件的安全性,但會(huì)增加導(dǎo)通電阻。漏源擊穿電壓的選擇需要在安全性和效率之間進(jìn)行權(quán)衡。較高的擊穿電壓可以提供更高的安全性,但會(huì)增加功率損耗。
柵極閾值電壓(VGS(TH))
柵極閾值電壓是使功率MOS管開(kāi)啟且漏極電流開(kāi)始流動(dòng)時(shí)柵極和源極之間的電壓。選擇合適的閾值電壓可以確保器件在不同的工作電壓下正常工作。柵極閾值電壓的選擇直接影響功率MOS管的開(kāi)關(guān)特性。較低的閾值電壓可以使器件在低電壓下快速開(kāi)啟,但可能會(huì)增加噪聲和功耗。
漏源導(dǎo)通電阻(RDS(ON))
漏源導(dǎo)通電阻是漏極電流流動(dòng)時(shí)漏極和源極之間的電阻。低導(dǎo)通電阻可以減小功率損耗,提高效率。漏源導(dǎo)通電阻是影響功率MOS管能效的關(guān)鍵參數(shù)。 溫州應(yīng)用場(chǎng)景功率器件MOS產(chǎn)品選型歡迎選購(gòu)