上海電動(dòng)汽車功率器件MOS產(chǎn)品選型推薦型號(hào)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-08-27

功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管也分為結(jié)型和絕緣柵型,但通常主要指絕緣柵型中的MOS型(MetalOxideSemiconductorFET),簡(jiǎn)稱功率MOSFET。

功率MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作原理

功率MOSFET的種類:按導(dǎo)電溝道可分為P溝道和N溝道。按柵極電壓幅值可分為;耗盡型;當(dāng)柵極電壓為零時(shí)漏源極之間就存在導(dǎo)電溝道,增強(qiáng)型;對(duì)于N(P)溝道器件,柵極電壓大于(小于)零時(shí)才存在導(dǎo)電溝道,功率MOSFET主要是N溝道增強(qiáng)型。

功率MOSFET的結(jié)構(gòu)

功率MOSFET的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電氣符號(hào);其導(dǎo)通時(shí)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(VerticalMOSFET),**提高了MOSFET器件的耐壓和耐電流能力。 采購(gòu)MOSFET請(qǐng)選擇無(wú)錫商甲半導(dǎo)體有限公司.上海電動(dòng)汽車功率器件MOS產(chǎn)品選型推薦型號(hào)

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功率MOS管選型需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景、電壓、電流、熱性能等關(guān)鍵參數(shù)綜合考量。以下為具體步驟和要點(diǎn):

選型步驟?

1.明確N/P溝道類型?N溝道適用于低壓側(cè)開(kāi)關(guān)(如12V系統(tǒng)),P溝道適用于高壓側(cè)開(kāi)關(guān)(如驅(qū)動(dòng)電機(jī))。 ?

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(dòng)和瞬態(tài)電壓。 ?

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

4.評(píng)估導(dǎo)通損耗(RDS(on))?導(dǎo)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(shè)計(jì)?滿負(fù)荷工作時(shí)表面溫度不超過(guò)120℃,需配合散熱措施。 ?

關(guān)鍵參數(shù)說(shuō)明?柵極電荷(Qg)?:

1.影響開(kāi)關(guān)速度和效率,需與驅(qū)動(dòng)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(xiàng)

并聯(lián)使用時(shí)需確保驅(qū)動(dòng)能力匹配,避免因參數(shù)差異導(dǎo)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。 蘇州應(yīng)用場(chǎng)景功率器件MOS產(chǎn)品選型產(chǎn)品介紹功率MOS管選型需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景、電壓、電流、熱性能等關(guān)鍵參數(shù)綜合考量。

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超結(jié)MOS的特點(diǎn):

1、低導(dǎo)通電阻通過(guò)在縱向結(jié)構(gòu)中引入多個(gè)P型和N型層的超結(jié)設(shè)計(jì),極大地降低了功率器件的導(dǎo)通電阻,在高電壓應(yīng)用中尤為明顯。

2、高耐壓性傳統(tǒng)MOSFET在提高耐壓的同時(shí)會(huì)增加導(dǎo)通電阻,而超結(jié)結(jié)構(gòu)通過(guò)優(yōu)化電場(chǎng)分布,使其在保持高耐壓的同時(shí)仍能保持較低的導(dǎo)通電阻。

3、高效率超結(jié)MOS具有較快的開(kāi)關(guān)速度和低損耗特性,適用于高頻率、高效率的電力轉(zhuǎn)換應(yīng)用。

4、較低的功耗由于導(dǎo)通電阻和開(kāi)關(guān)損耗的降低,超結(jié)MOS在工作時(shí)的能量損耗也明顯減少,有助于提高系統(tǒng)的整體能效。

電力電子器件正沿著大功率化、高頻化、集成化的方向發(fā)展。80年代晶閘管的電流容量已達(dá)6000安,阻斷電壓高達(dá)6500伏。但這類器件工作頻率較低。提高其工作頻率,取決于器件關(guān)斷期間如何加快基區(qū)少數(shù)載流的復(fù)合速度和經(jīng)門極抽取更多的載流子。降低少子壽命雖能有效地縮短關(guān)斷電流的過(guò)程,卻導(dǎo)致器件導(dǎo)通期正向壓降的增加。因此必須兼顧轉(zhuǎn)換速度和器件通態(tài)功率損耗的要求。80年代這類器件的比較高工作頻率在 10千赫以下。雙極型大功率晶體管可以在100千赫頻率下工作,其控制電流容量已達(dá)數(shù)百安,阻斷電壓1千多伏,但維持通態(tài)比其他功率可控器件需要更大的基極驅(qū)動(dòng)電流。由于存在熱激發(fā)二次擊穿現(xiàn)象,限制抗浪涌能力。進(jìn)一步提高其工作頻率仍然受到基區(qū)和集電區(qū)少子儲(chǔ)存效應(yīng)的影響。70年代中期發(fā)展起來(lái)的單極型MOS功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管, 由于不受少子儲(chǔ)存效應(yīng)的限制,能夠在兆赫以上的頻率下工作。這種器件的導(dǎo)通電流具有負(fù)溫度特性,不易出現(xiàn)熱激發(fā)二次擊穿現(xiàn)象;需要擴(kuò)大電流容量時(shí),器件并聯(lián)簡(jiǎn)單,具有線性輸出特性和較小驅(qū)動(dòng)功率;在制造工藝上便于大規(guī)模集成。但通態(tài)壓降較大,制造時(shí)對(duì)材料和器件工藝的一致性要求較高。到80 年代中、后期電流容量*達(dá)數(shù)十安,阻斷電壓近千伏。SOT-89 帶散熱片的表面貼裝,適用于較高功率的小信號(hào)MOSFET。

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80年代初期出現(xiàn)的 MOS功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管和功率集成電路的工作頻率達(dá)到兆赫級(jí)。集成電路的技術(shù)促進(jìn)了器件的小型化和功能化。這些新成就為發(fā)展高頻電力電子技術(shù)提供了條件,推動(dòng)電力電子裝置朝著智能化、高頻化的方向發(fā)展。

80年代發(fā)展起來(lái)的靜電感應(yīng)晶閘管、隔離柵晶體管,以及各種組合器件,綜合了晶閘管、 MOS功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管和功率晶體管各自的優(yōu)點(diǎn),在性能上又有新的發(fā)展。例如隔離柵晶體管,既具有MOS功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵控特性,又具有雙極型功率晶體管的電流傳導(dǎo)性能,它容許的電流密度比雙極型功率晶體管高幾倍。靜電感應(yīng)晶閘管保存了晶閘管導(dǎo)通壓降低的優(yōu)點(diǎn),結(jié)構(gòu)上避免了一般晶閘管在門極觸發(fā)時(shí)必須在門極周圍先導(dǎo)通然后逐步橫向擴(kuò)展的過(guò)程,所以比一般晶閘管有更高的開(kāi)關(guān)速度,而且容許的結(jié)溫升也比普通晶閘管高。這些新器件,在更高的頻率范圍內(nèi)滿足了電力電子技術(shù)的要求。

功率集成電路其制造工藝既概括了***代功率電子器件向大電流、高電壓發(fā)展過(guò)程中所積累起來(lái)的各種經(jīng)驗(yàn),又綜合了大規(guī)模集成電路的工藝特點(diǎn)。這種器件很大程度地縮小了器件及其控制電路的體積,能夠有效地減少當(dāng)器件處于高頻工作狀態(tài)時(shí)寄生參數(shù)的影響,對(duì)提高電路工作頻率和抑制外界干擾十分重要。 TO-251 中小功率表面貼裝,尺寸緊湊(類似SOT-89),用于消費(fèi)電子輔助電路。南京新型功率器件MOS產(chǎn)品選型參數(shù)

TO-Leadless(如TOLL) 無(wú)引腳封裝,減少電遷移,占用空間較D2PAK減少30%(如電動(dòng)工具)。上海電動(dòng)汽車功率器件MOS產(chǎn)品選型推薦型號(hào)

功率器件的分類定義

一、主要分類?按器件的結(jié)構(gòu)劃分??二極管?:如整流二極管、快恢復(fù)二極管,用于單向?qū)щ娕c電壓鉗位;?

晶體管?:含雙極結(jié)型晶體管(BJT)、MOSFET、IGBT等,兼具開(kāi)關(guān)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(jí)劃分??低壓小功率?:如消費(fèi)電子中的驅(qū)動(dòng)器件;?中高功率?:工業(yè)變頻器、電機(jī)控制器;?高壓大功率?:新能源發(fā)電、特高壓輸電系統(tǒng)。 上海電動(dòng)汽車功率器件MOS產(chǎn)品選型推薦型號(hào)