MOSFET的原理
MOSFET的原意是:MOS(MetalOxideSemiconductor金屬氧化物半導(dǎo)體),F(xiàn)ET(FieldEffectTransistor場(chǎng)效應(yīng)晶體管),即以金屬層(M)的柵極隔著氧化層(O)利用電場(chǎng)的效應(yīng)來(lái)控制半導(dǎo)體(S)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
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(chēng)功率MOSFET(PowerMOSFET)。結(jié)型功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管一般稱(chēng)作靜電感應(yīng)晶體管(StaticInductionTransistor——SIT)。其特點(diǎn)是用柵極電壓來(lái)控制漏極電流,驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單,需要的驅(qū)動(dòng)功率小,開(kāi)關(guān)速度快,工作頻率高,熱穩(wěn)定性優(yōu)于GTR,但其電流容量小,耐壓低,一般只適用于功率不超過(guò)10kW的電力電子裝置。 高頻場(chǎng)景側(cè)重低寄生參數(shù)的QFN或SO-8;湖州新型功率器件MOS產(chǎn)品選型
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(mén)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。杭州功率器件MOS產(chǎn)品選型技術(shù)指導(dǎo)由于MOSFET是電壓控制器件,具有很高的輸入阻抗,因此其驅(qū)動(dòng)功率很小,對(duì)驅(qū)動(dòng)電路要求較低.
超結(jié)MOSFET的應(yīng)用超結(jié)MOSFET在多個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,尤其是在以下幾個(gè)方面:
1、開(kāi)關(guān)電源超結(jié)MOSFET的低導(dǎo)通電阻和高擊穿電壓使其非常適合用于開(kāi)關(guān)電源中,能夠提高轉(zhuǎn)換效率,減少能量損失。
2、電動(dòng)汽車(chē)(EV)超結(jié)MOSFET被廣泛應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電池管理系統(tǒng)中。它們的高效能和優(yōu)異的熱性能能夠提升整車(chē)的性能和可靠性。
3、光伏逆變器光伏逆變器需要處理高電壓和大電流,超結(jié)MOSFET的性能優(yōu)勢(shì)使其成為這些系統(tǒng)中的理想選擇,能夠提高能量轉(zhuǎn)換效率,減少熱量損耗。
4、工業(yè)自動(dòng)化在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,超結(jié)MOSFET被用于各種電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電源管理應(yīng)用中。它們的高效能和高可靠性能夠確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
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(chēng)功率MOSFET。
功率MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作原理
功率MOSFET的種類(lèi):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(chēng)為VMOSFET(VerticalMOSFET),**提高了MOSFET器件的耐壓和耐電流能力。 汽車(chē)電子?:電動(dòng)汽車(chē)電驅(qū)系統(tǒng)、車(chē)載充電模塊(OBC)、DC-DC轉(zhuǎn)換器;
功率器件是專(zhuān)門(mén)用來(lái)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(kāi)關(guān)作用:最常見(jiàn)的功能是作為開(kāi)關(guān)。它需要能快速地開(kāi)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?、損耗?。P(guān)斷時(shí)電阻極大(漏電流極小、損耗小)。
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(zhuān)門(mén)的散熱系統(tǒng)(如散熱片、風(fēng)扇、液冷等)來(lái)確保工作溫度在安全范圍內(nèi),避免損壞。 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。杭州功率器件MOS產(chǎn)品選型技術(shù)指導(dǎo)
功率器件,也被稱(chēng)為電力電子器件,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是具有處理高電壓、大電流能力的功率型半導(dǎo)體器件.湖州新型功率器件MOS產(chǎn)品選型
無(wú)錫商甲半導(dǎo)體MOS 管封裝形式及散熱性能分析
TO-247 封裝
TO-247 封裝與 TO-220 封裝類(lèi)似,同樣屬于直插式封裝,但體積更大,引腳更粗。其散熱片面積也相應(yīng)增大,散熱能力更強(qiáng),在自然對(duì)流條件下,熱阻約為 40 - 60℃/W 。TO-247 封裝能夠承受更高的功率,常用于功率在 50 - 150W 的大功率電路中,如工業(yè)電源、電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等。不過(guò),由于其體積較大,在一些對(duì)空間要求嚴(yán)格的電路板上使用會(huì)受到限制。
SOT-23 封裝
SOT-23 封裝是一種表面貼裝封裝(SMT),具有體積小、占用電路板面積少的優(yōu)勢(shì)。它的引腳數(shù)量較少,一般為 3 - 5 個(gè),采用塑料材質(zhì)封裝。但受限于較小的體積,SOT-23 封裝的散熱能力相對(duì)較弱,熱阻通常在 150 - 200℃/W 左右,適用于小功率電路,如消費(fèi)電子產(chǎn)品中的電源管理芯片、信號(hào)放大電路等。在這些場(chǎng)景中,MOS 管的功率消耗較小,產(chǎn)生的熱量有限,SOT-23 封裝能夠滿足基本的散熱需求。 湖州新型功率器件MOS產(chǎn)品選型
無(wú)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(wú)錫經(jīng)濟(jì)開(kāi)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(zhuān)注于功率半導(dǎo)體器件的研發(fā)設(shè)計(jì)與銷(xiāo)售,采用Fabless模式開(kāi)發(fā)Trench MOSFET、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(wú)錫商甲半導(dǎo)體有限公司利用技術(shù)優(yōu)勢(shì),以國(guó)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(chē)規(guī)級(jí)MOSFET,為日益增長(zhǎng)的汽車(chē)需求助力;打造全系列CSPMOSFET,聚焦SmallDFN封裝;未來(lái)兩年內(nèi)做全硅基產(chǎn)品線并拓展至寬禁帶領(lǐng)域;