超結MOS也是為了解決額定電壓提高而導通電阻增加的問題,超結結構MOSFET在D端和S端排列多個垂直pn結的結構,其結果是在保持高電壓的同時實現了低導通電阻。超級結的存在突破了硅的理論極限,而且額定電壓越高,導通電阻的下降越明顯。以下圖為例,超結在S端和D端增加了長長的柱子,形成垂直的PN結,交替排列。N層和P層在漂移層中設置垂直溝槽,當施加電壓時耗盡層水平擴展,很快合并形成與溝槽深度相等的耗盡層。耗盡層擴展至溝槽間距的一半,因此形成厚度等于溝槽深度的耗盡層。耗盡層的膨脹小且良好,允許漂移層雜質濃度增加約5倍,從而可以降低RDS(ON)。對于高功率場景,優(yōu)先考慮散熱能力強的TO系列或D2PAK;溫州應用場景功率器件MOS產品選型歡迎選購
功率場效應晶體管及其特性一、 功率場效應晶體管是電壓控制器件,在功率場效應晶體管中較多采用的是V溝槽工藝,這種工藝生產地管稱為VMOS場效應晶體管,它的柵極做成V型,有溝道短、耐壓能力強、跨導線性好、開關速度快等優(yōu)點,故在功率應用領域有著廣泛的應用,出現一種更好的叫TMOS管,它是在VMOS管基礎上改進而成的,沒有V形槽,只形成了很短的導通溝槽。二、 功率場效應晶體管的基本參數及符號1.極限參數和符號(1) 漏源極間短路時,柵漏極間的耐壓VGDS(2) 漏源極間開路時,柵漏極間的耐壓VGSO(3) 柵源極在規(guī)定的偏壓下,漏源極間耐壓VDSX(4) 擊穿電壓BVDS(5) 柵極電流IG(6) 比較大漏電極耗散功率PD(7) 溝道溫度TGH,存儲溫度TSTG2.電氣特性參數和符號(1) 柵極漏電電流IGSS(2) 漏極電流IDSS(3) 夾斷電壓VP(4) 柵源極門檻極電壓VGS(th)(5) 導通時的漏極電流ID(on)(6) 輸入電容Ciss(7) 反向傳輸電容Crss(8) 導通時的漏源極間電阻RDS(on)(9) 導通延時時間td(on)(10)上升時間tr(11)截止延時時間td(off)(12)下降時間tf這些參數反映了功率場效應晶體管在開關工作狀態(tài)下的瞬間響應特性,在功率場效應晶體管用于電機控制等用途時特別有用。廣州質量功率器件MOS產品選型技術QFN是一種四邊配置有電極接點的封裝方式,其特點是無引線和具備優(yōu)異的熱性能,提供更優(yōu)的散熱能力。
選擇mos管的重要參數
選擇MOS時至關重要的2個參數是導通電阻Rds(on) 和柵極電荷 Qg。決定 MOSFET 性能的其他一些重要參數是擊穿電壓、BVDSS 和體漏極二極管,當器件用作功率二極管時必須考慮這些參數,例如在同步續(xù)流操作模式下,以及可能影響開關時間和電壓尖峰的固有電容。
1、導通電阻,RDS(on)表示 MOS管 處于導通狀態(tài)時漏極和源極端子之間的電阻。傳導損耗取決于它,RDS(on) 的值越低,傳導損耗越低。
2、總柵極電荷,QG表示柵極驅動器打開/關閉器件所需的電荷。
3、品質因數,FoM是 RDS(on) 和 QG 的乘積,說明了 MOSFET 的傳導損耗和開關損耗。因此,MOS管 的效率取決于 RDS(on) 和 QG。
4、擊穿電壓,BVDSS
20世紀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)展起來的晶閘管,因其工作可靠、壽命長、體積小、開關速度快,而在電力電子電路中得到廣泛應用。70年代初期,已逐步取代了汞弧閘流管。80年代,普通晶閘管的開關電流已達數千安,能承受的正、反向工作電壓達數千伏。在此基礎上,為適應電力電子技術發(fā)展的需要,又開發(fā)出門極可關斷晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導晶閘管等一系列派生器件,以及單極型MOS功率場效應晶體管、雙極型功率晶體管、靜電感應晶閘管、功能組合模塊和功率集成電路等新型電力電子器件。作功率MOSFET,其優(yōu)點表現在 具有較高的開關速度。
功率MOSFET屬于電壓型控制器件。它依靠多數載流子工作,因而具有許多優(yōu)點:能與集成電路直接相連;開關頻率可在數兆赫以上(可達100MHz),比雙極型功率晶體管(GTR)至少高10倍;導通電阻具有正溫度系數,器件不易發(fā)生二次擊穿,易于并聯工作。與GTR相比,功率MOSFET的導通電阻較大,電流密度不易提高,在100kHz以下頻率工作時,其功率損耗高于GTR。此外,由于導電溝道很窄(微米級),單元尺寸精細,其制作也較GTR困難。在80年代中期,功率MOSFET的容量還不大(有100A/60V,75A/100V,5A/1000V等幾種)。SOT是一種貼片型小功率晶體管封裝,這種封裝以小巧體積和良好可焊性見稱,廣泛應用于低功率場效應管中。廣州工業(yè)變頻功率器件MOS產品選型哪里有
微型化設備則依賴超小封裝的SOT-23或QFN。實際設計中還需結合PCB布局、生產工藝和供應鏈情況綜合決策。溫州應用場景功率器件MOS產品選型歡迎選購
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功率MOS管的關鍵參數
***比較大額定值
***比較大額定值是功率MOS管不應超過的允許限制,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。了解這些額定值對于確保功率MOS管在正常工作范圍內運行至關重要。超過這些值可能會導致器件損壞,降低系統的可靠性。
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,但會增加導通電阻。漏源擊穿電壓的選擇需要在安全性和效率之間進行權衡。較高的擊穿電壓可以提供更高的安全性,但會增加功率損耗。
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時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,但可能會增加噪聲和功耗。
漏源導通電阻(RDS(ON))
漏源導通電阻是漏極電流流動時漏極和源極之間的電阻。低導通電阻可以減小功率損耗,提高效率。漏源導通電阻是影響功率MOS管能效的關鍵參數。 溫州應用場景功率器件MOS產品選型歡迎選購