深圳常見功率器件MOS產(chǎn)品選型怎么樣

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-08-31

功率器件是專門用來處理和控制高電壓、大電流電能的半導(dǎo)體器件,是電力電子電路的重要執(zhí)行元件。

它的主要作用和特點(diǎn)包括:

高功率處理能力:能夠在高電壓(可達(dá)數(shù)千伏甚至更高)和大電流(可達(dá)數(shù)百甚至數(shù)千安培)的條件下工作。主要作用是轉(zhuǎn)換、分配和管理電能,而非處理微弱信號(hào)。

開關(guān)作用:最常見的功能是作為開關(guān)。它需要能快速地開啟(導(dǎo)通)或關(guān)閉(關(guān)斷)高功率的電能流,控制電能輸送到負(fù)載的時(shí)間或大小。效率是關(guān)鍵:理想狀態(tài)下導(dǎo)通時(shí)電阻極?。▔航档汀p耗?。?,關(guān)斷時(shí)電阻極大(漏電流極小、損耗?。?。

承受大功耗,需要高效散熱:由于工作在高壓大電流下,即使效率很高,器件本身也會(huì)產(chǎn)生較大的熱量(功耗)。因此,功率器件通常需要配備專門的散熱系統(tǒng)(如散熱片、風(fēng)扇、液冷等)來確保工作溫度在安全范圍內(nèi),避免損壞。 TO封裝作為早期的封裝規(guī)格,這種封裝形式以其高耐壓和強(qiáng)抗擊穿能力著稱,適用于中高壓、大電流的MOS管。深圳常見功率器件MOS產(chǎn)品選型怎么樣

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按照電力電子器件能夠被控制電路信號(hào)所控制的程度分類:

1.半控型器件,例如晶閘管;

2.全控型器件,例如GTO(門極可關(guān)斷晶閘管)、GTR(電力晶體管),Power MOSFET(電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、IGBT(絕緣柵雙極晶體管);

3.不可控器件,例如電力二極管。

按照驅(qū)動(dòng)電路加在電力電子器件控制端和公共端之間信號(hào)的性質(zhì)分類:

1.電壓驅(qū)動(dòng)型器件,例如IGBT、Power MOSFET、SITH(靜電感應(yīng)晶閘管);

2.電流驅(qū)動(dòng)型器件,例如晶閘管、GTO、GTR。

根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的有效信號(hào)波形分類:

1.脈沖觸發(fā)型,例如晶閘管、GTO;

2.電子控制型,例如GTR、PowerMOSFET、IGBT。

按照電力電子器件內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況分類:

1.雙極型器件,例如電力二極管、晶閘管、GTO、GTR;

2.單極型器件,例如PowerMOSFET、SIT、肖特基勢(shì)壘二極管;

3.復(fù)合型器件,例如MCT(MOS控制晶閘管)、IGBT、SITH和IGCT。 紹興500至1200V FRD功率器件MOS產(chǎn)品選型歡迎選購MOS管封裝技術(shù)也直接影響到芯片的性能和品質(zhì),對(duì)同樣的芯片以不同形式的封裝,也能提高芯片的性能。

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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)開關(guān)(如12V系統(tǒng)),P溝道適用于高壓側(cè)開關(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120℃,需配合散熱措施。 ?

關(guān)鍵參數(shù)說明?柵極電荷(Qg)?:

1.影響開關(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。

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/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,說明了 MOSFET 的傳導(dǎo)損耗和開關(guān)損耗。因此,MOS管 的效率取決于 RDS(on) 和 QG。

4、擊穿電壓,BVDSS 不同的封裝設(shè)計(jì)和規(guī)格尺寸會(huì)影響MOS管的電性參數(shù)及其在電路中的應(yīng)用。

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SGT MOSFET,即屏蔽柵溝槽MOSFET(Shielded Gate Trench MOSFET),是一種半新型的功率半導(dǎo)體器件。它基于傳統(tǒng)溝槽MOSFET技術(shù),并通過結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)來提升性能,特別是在降低導(dǎo)通電阻和開關(guān)損耗方面表現(xiàn)出色。接下來,我們將詳細(xì)介紹SGT MOSFET的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)以及應(yīng)用領(lǐng)域。

SGT MOS的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)創(chuàng)新是將傳統(tǒng)MOSFET的單柵極拆分為兩個(gè)柵極:

控制柵(Control Gate):位于溝槽頂部,直接控制溝道的開啟與關(guān)閉,與傳統(tǒng)MOSFET柵極功能類似。

屏蔽柵(Shield Gate):位于溝槽側(cè)壁或底部,通常與源極連接(而非漏極),通過電場(chǎng)屏蔽效應(yīng)優(yōu)化器件內(nèi)部的電場(chǎng)分布。垂直溝槽結(jié)構(gòu):電流路徑垂直于芯片表面,縮短漂移區(qū)長(zhǎng)度(Drift Region),降低導(dǎo)通電阻(Rds(on))。 由于電子產(chǎn)品的需求以及能效要求的不斷提高,中國功率器件市場(chǎng)一直保持較快的發(fā)展速度。蘇州光伏逆變功率器件MOS產(chǎn)品選型參數(shù)選型

功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(VF)又稱VMOS場(chǎng)效應(yīng)管。在實(shí)際應(yīng)用中,它有著比晶體管和MOS場(chǎng)效應(yīng)管更好的特性。深圳常見功率器件MOS產(chǎn)品選型怎么樣

無錫商甲半導(dǎo)體提供專業(yè)選型

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管開啟且漏極電流開始流動(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管的開關(guān)特性。較低的閾值電壓可以使器件在低電壓下快速開啟,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)。 深圳常見功率器件MOS產(chǎn)品選型怎么樣

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