從60年代到70年代初期,以半控型普通晶閘管為**的電力電子器件,主要用于相控電路。這些電路十分***地用在電解、電鍍、直流電機傳動、發(fā)電機勵磁等整流裝置中,與傳統(tǒng)的汞弧整流裝置相比,不僅體積小、工作可靠,而且取得了十分明顯的節(jié)能效果(一般可節(jié)電10~40%,從中國的實際看,因風機和泵類負載約占全國用電量的1/3,若采用交流電動機調(diào)速傳動, 可平均節(jié)電20%以上,每年可節(jié)電400億千瓦時),因此電力電子技術(shù)的發(fā)展也越來越受到人們的重視。70年代中期出現(xiàn)的全控型可關(guān)斷晶閘管和功率晶體管,開關(guān)速度快,控制簡單,逆導可關(guān)斷晶閘管更兼容了可關(guān)斷晶閘管和快速整流二極管的功能。它們把電力電子技術(shù)的應(yīng)用推進到了以逆變、斬波為中心內(nèi)容的新領(lǐng)域。這些器件已普遍應(yīng)用于變頻調(diào)速、開關(guān)電源、靜止變頻等電力電子裝置中。高頻場景側(cè)重低寄生參數(shù)的QFN或SO-8;寧波定制功率器件MOS產(chǎn)品選型價格行情
1、超級結(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)計為具有較低電阻的N層,從而實現(xiàn)低導通電阻產(chǎn)品。2、超級結(jié)存在的問題本質(zhì)上超級結(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。內(nèi)部二極管的反向電流irr和反向恢復時間trr會影響晶體管關(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)域來實現(xiàn)。每個P型區(qū)域和其旁邊的N型區(qū)域共同構(gòu)成一個“超結(jié)單元”,這些單元在整個器件中交替排列。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計使得在導通狀態(tài)下,電流可以通過較低的電阻路徑流動,同時在關(guān)斷狀態(tài)下仍然能夠承受高電壓。 東莞專業(yè)選型功率器件MOS產(chǎn)品選型代理品牌插入式封裝與表面貼裝式封裝各有優(yōu)劣,但隨著表面貼裝技術(shù)的進步,提供了更多的安裝和散熱解決方案。
功率MOS管選型需根據(jù)應(yīng)用場景、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:
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)動電機)。 ?
2.確定額定電壓(VDS)?通常為總線電壓的1.5-2倍,需考慮溫度波動和瞬態(tài)電壓。 ?
3.計算額定電流(ID)?需滿足最大負載電流及峰值電流(建議留5-7倍余量)。 ?
4.評估導通損耗(RDS(on))?導通電阻越低,損耗越小,建議優(yōu)先選擇RDS(on)≤0.5Ω的器件。
5.熱設(shè)計?滿負荷工作時表面溫度不超過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
并聯(lián)使用時需確保驅(qū)動能力匹配,避免因參數(shù)差異導致分流不均。 ?
避免串聯(lián)使用MOS管,防止耐壓不足引發(fā)故障。
超結(jié)MOSFET的發(fā)展方向
1、更高的集成度通過更高的集成度,可以在更小的芯片面積上實現(xiàn)更高的性能,從而進一步降低成本和提高效率。2、更優(yōu)的材料新材料的研究和應(yīng)用會帶來超結(jié)MOSFET性能的進一步提升。例如,碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)等新型半導體材料可能會在未來得到廣泛應(yīng)用。
3、更智能的控制技術(shù)隨著智能控制技術(shù)的發(fā)展,超結(jié)MOSFET可能會在電路設(shè)計中實現(xiàn)更高效、更智能的應(yīng)用,提高系統(tǒng)的整體性能和可靠性。Si-MOSFET在導通電阻和額定電壓方面落后于IGBT和SiC-MOSFET,但非常適合在中低功率水平下的高速運行。超級結(jié)MOS管具有高耐壓、低電阻優(yōu)點,對于相同的擊穿電壓和芯片尺寸,超級結(jié)MOS管的導通電阻遠小于普通高壓VDMOS,所以常用于高能效和高功率密度的快速開關(guān)應(yīng)用中。 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抗擊穿能力著稱,適用于中高壓、大電流的MOS管。
功率場效應(yīng)晶體管(Power MOSFET)?是一種電壓控制型半導體器件,主要用于功率放大和開關(guān)應(yīng)用。它屬于金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)的一種,具有驅(qū)動電路簡單、開關(guān)速度快、工作頻率高等特點。功率場效應(yīng)晶體管(VF)又稱VMOS場效應(yīng)管。在實際應(yīng)用中,它有著比晶體管和MOS場效應(yīng)管更好的特性。
隨著電子技術(shù)在工業(yè)、交通、消費、醫(yī)療等領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,當代社會對電力電子設(shè)備的要求也越來越高,功率半導體就是影響這些電力電子設(shè)備成本和效率的直接因素之一。自從二十世紀五十年代真空管被固態(tài)器件代替以來,以硅(Si)材料為主的功率半導體器件就一直扮演著重要的角色,功率MOSFET是其中**典型的。MOSFET,全稱金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor),是一種非常重要的電子元件,廣泛應(yīng)用于各種電子電路中。它的基本作用是作為一個開關(guān),控制電流的流動。 功率場效應(yīng)晶體管(VF)又稱VMOS場效應(yīng)管。在實際應(yīng)用中,它有著比晶體管和MOS場效應(yīng)管更好的特性。浙江好的功率器件MOS產(chǎn)品選型代理品牌
O-220/F 帶散熱片的塑料封裝,支持外接散熱,用于中等功率場景(如家電)。寧波定制功率器件MOS產(chǎn)品選型價格行情
無錫商甲半導體MOS 管封裝形式及散熱性能分析
DPAK 封裝
DPAK 封裝也稱為 TO-252 封裝,屬于表面貼裝封裝形式,兼具一定的散熱能力和較小的體積。它的底部有一個較大的金屬焊盤,可直接焊接在電路板上,增加了與電路板的接觸面積,有利于熱量傳導。DPAK 封裝的熱阻一般在 50 - 80℃/W,適用于功率在 10 - 30W 的電路,在汽車電子、電源適配器等領(lǐng)域應(yīng)用***。例如,在汽車的車燈控制電路中,DPAK 封裝的 MOS 管既能滿足功率需求,又能適應(yīng)汽車電路板緊湊的布局要求。
D2PAK 封裝
D2PAK 封裝是 DPAK 封裝的升級版,也被稱為 TO-263 封裝。它在 DPAK 封裝的基礎(chǔ)上,進一步增大了底部金屬焊盤的面積,散熱性能得到明顯提升,熱阻可降低至 30 - 50℃/W 。D2PAK 封裝能夠承受更高的功率,常用于功率在 30 - 100W 的電路,如服務(wù)器電源、光伏逆變器等。其表面貼裝的形式也便于自動化生產(chǎn),提高了生產(chǎn)效率。 寧波定制功率器件MOS產(chǎn)品選型價格行情