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)。 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。常州常見功率器件MOS產(chǎn)品選型參數(shù)
MOSFET管封裝概述
在完成MOS管芯片的制作后,為保護(hù)芯片并確保其穩(wěn)定工作,需要為其加上一個(gè)封裝外殼。這一過程即為MOS管封裝,它不僅提供支撐和保護(hù),還能有效冷卻芯片,同時(shí)為電氣連接和隔離創(chuàng)造條件,從而構(gòu)成完整的電路。值得注意的是,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。封裝的選擇也是電路設(shè)計(jì)中不可或缺的一環(huán)。
無錫商甲半導(dǎo)體提供個(gè)性化參數(shù)調(diào)控,量身定制,***為客戶解決匹配難題。選對(duì)封裝讓設(shè)計(jì)事半功倍。 中國臺(tái)灣常見功率器件MOS產(chǎn)品選型廠家價(jià)格除了保證這些設(shè)備的正常運(yùn)行以外,功率器件還能起到有效的節(jié)能作用。
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)。
超結(jié)MOS的特點(diǎn):
1、低導(dǎo)通電阻通過在縱向結(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。 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。
1、超級(jí)結(jié)的性能提升方法使溝槽和溝槽間距盡可能小和深。SJ-MOS可以設(shè)計(jì)為具有較低電阻的N層,從而實(shí)現(xiàn)低導(dǎo)通電阻產(chǎn)品。2、超級(jí)結(jié)存在的問題本質(zhì)上超級(jí)結(jié)MOSFET比平面MOSFET具有更大的pn結(jié)面積,因此trr比平面MOSFET快,但更大的irr流動(dòng)。內(nèi)部二極管的反向電流irr和反向恢復(fù)時(shí)間trr會(huì)影響晶體管關(guān)斷開關(guān)特性。
二、超結(jié)MOS的結(jié)構(gòu)超結(jié)MOSFET的創(chuàng)新在于其“超結(jié)”結(jié)構(gòu)。這個(gè)結(jié)構(gòu)通過在垂直方向上交替排列的P型和N型區(qū)域來實(shí)現(xiàn)。每個(gè)P型區(qū)域和其旁邊的N型區(qū)域共同構(gòu)成一個(gè)“超結(jié)單元”,這些單元在整個(gè)器件中交替排列。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得在導(dǎo)通狀態(tài)下,電流可以通過較低的電阻路徑流動(dòng),同時(shí)在關(guān)斷狀態(tài)下仍然能夠承受高電壓。 功率器件屬于分立器件,單獨(dú)封裝且功能不可拆分;功率IC則通過集成多個(gè)分立器件與外圍電路形成功能模塊。東莞制造功率器件MOS產(chǎn)品選型中低壓MOS產(chǎn)品
功率MOSFET具有較強(qiáng)的過載能力。短時(shí)過載能力通常額定值的4倍。常州常見功率器件MOS產(chǎn)品選型參數(shù)
功率MOSFET的基本特性
動(dòng)態(tài)特性MOSFET其測(cè)試電路和開關(guān)過程。開通過程;開通延遲時(shí)間td(on)—Up前沿時(shí)刻到UGS=UT并開始出現(xiàn)iD的時(shí)刻間的時(shí)間段;上升時(shí)間tr—UGS從UT上升到MOSFET進(jìn)入非飽和區(qū)的柵壓UGSP的時(shí)間段;iD穩(wěn)態(tài)值由漏極電源電壓UE和漏極負(fù)載電阻決定。UGSP的大小和iD的穩(wěn)態(tài)值有關(guān),UGS達(dá)到UGSP后,在up作用下繼續(xù)升高直至達(dá)到穩(wěn)態(tài),但iD已不變。開通時(shí)間ton—開通延遲時(shí)間與上升時(shí)間之和。
關(guān)斷延遲時(shí)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(shí),iD開始減小為零的時(shí)間段。下降時(shí)間tf—UGS從UGS
P繼續(xù)下降起,iD減小,到UGS
MOSFET的開關(guān)速度MOSFET的開關(guān)速度和Cin充放電有很大關(guān)系,使用者無法降低Cin,但可降低驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)阻Rs減小時(shí)間常數(shù),加快開關(guān)速度,MOSFET只靠多子導(dǎo)電,不存在少子儲(chǔ)存效應(yīng),因而關(guān)斷過程非常迅速,開關(guān)時(shí)間在10~100ns之間,工作頻率可達(dá)100kHz以上,是主要電力電子器件中比較高的。場(chǎng)控器件靜態(tài)時(shí)幾乎不需輸入電流。但在開關(guān)過程中需對(duì)輸入電容充放電,仍需一定的驅(qū)動(dòng)功率。開關(guān)頻率越高,所需要的驅(qū)動(dòng)功率越大。 常州常見功率器件MOS產(chǎn)品選型參數(shù)
無錫商甲半導(dǎo)體有限公司成立于2023年8月3日,注冊(cè)地位于無錫經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)太湖灣信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)園1號(hào)樓908室。公司專注于功率半導(dǎo)體器件的研發(fā)設(shè)計(jì)與銷售,采用Fabless模式開發(fā)TrenchMOSFET、IGBT等產(chǎn)品,截至2023年12月,公司已設(shè)立深圳分公司拓展華南市場(chǎng),并獲評(píng)2024年度科技型中小企業(yè)。無錫商甲半導(dǎo)體有限公司利用技術(shù)優(yōu)勢(shì),以國內(nèi)***技術(shù)代Trench/SGT產(chǎn)品作為***代產(chǎn)品;產(chǎn)品在FOM性能方面占據(jù)***優(yōu)勢(shì),結(jié)合先進(jìn)封裝獲得的更高電流密度;打造全系列N/P溝道車規(guī)級(jí)MOSFET,為日益增長的汽車需求助力;打造全系列CSPMOSFET,聚焦SmallDFN封裝;未來兩年內(nèi)做全硅基產(chǎn)品線并拓展至寬禁帶領(lǐng)域;