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(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?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(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。 功率場效應(yīng)晶體管(Power MOSFET)?是一種電壓控制型半導(dǎo)體器件,主要用于功率放大和開關(guān)應(yīng)用。佛山送樣功率器件MOS產(chǎn)品選型技術(shù)指導(dǎo)
功率MOSFET的基本特性
靜態(tài)特性MOSFET的轉(zhuǎn)移特性和輸出特性。
漏極電流ID和柵源間電壓UGS的關(guān)系稱為MOSFET的轉(zhuǎn)移特性,ID較大時,ID與UGS的關(guān)系近似線性,曲線的斜率定義為跨導(dǎo)Gfs
MOSFET的漏極伏安特性(輸出特性):截止區(qū)(對應(yīng)于GTR的截止區(qū));飽和區(qū)(對應(yīng)于GTR的放大區(qū));非飽和區(qū)(對應(yīng)于GTR的飽和區(qū))。電力MOSFET工作在開關(guān)狀態(tài),即在截止區(qū)和非飽和區(qū)之間來回轉(zhuǎn)換。電力MOSFET漏源極之間有寄生二極管,漏源極間加反向電壓時器件導(dǎo)通。電力MOSFET的通態(tài)電阻具有正溫度系數(shù),對器件并聯(lián)時的均流有利。
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無錫商甲半導(dǎo)體有想公司的MOS管封裝可按其在PCB板上的安裝方式分為兩大類:插入式和表面貼裝式。插入式封裝中,MOSFET的管腳會穿過PCB板的安裝孔并與板上的焊點焊接,實現(xiàn)芯片與電路的連接。常見的插入式封裝類型包括雙列直插式封裝(DIP)、晶體管外形封裝(TO)以及插針網(wǎng)格陣列封裝(PGA)等。
插入式封裝插入式封裝中,MOSFET的管腳通過PCB板的安裝孔實現(xiàn)連接,常見的形式包括DIP、TO等。這種封裝方式常見于傳統(tǒng)設(shè)計,與表面貼裝式相對。其以可靠性見長,并允許不同的安裝方式,但因插入式封裝需要在PCB板上鉆孔,增加了制造成本。
表面貼裝式封裝在表面貼裝技術(shù)中,MOSFET的管腳及散熱法蘭直接焊接在PCB板表面的特定焊盤上,從而實現(xiàn)了芯片與電路的緊密連接。這種封裝形式包括D-PAK、SOT等,正成為主流,支持小型化和高散熱性能。隨著科技的進步,表面貼裝式封裝以其優(yōu)勢逐漸取代傳統(tǒng)的插入式封裝。
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(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,普通晶閘管的開關(guān)電流已達數(shù)千安,能承受的正、反向工作電壓達數(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,又開發(fā)出門極可關(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。高頻場景側(cè)重低寄生參數(shù)的QFN或SO-8;
功率器件主要應(yīng)用領(lǐng)域:
電源:開關(guān)電源、不間斷電源、充電器(手機、電動車快充)、逆變器。
電機驅(qū)動:工業(yè)變頻器、電動汽車驅(qū)動電機控制器、家用電器(如空調(diào)壓縮機、洗衣機電機控制)。
電力轉(zhuǎn)換與控制:太陽能/風(fēng)能發(fā)電并網(wǎng)逆變器、高壓直流輸電、工業(yè)電源。
照明:LED驅(qū)動電源。
消費電子:大功率音響功放、大型顯示設(shè)備背光電。
簡單來說,功率器件就是“電力世界的大力士開關(guān)”,負責在高壓大電流環(huán)境下高效地控制、切換和傳輸電能。 它的性能和效率對能源利用、電子設(shè)備性能有著至關(guān)重要的影響。 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;嘉興工業(yè)變頻功率器件MOS產(chǎn)品選型工藝
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。佛山送樣功率器件MOS產(chǎn)品選型技術(shù)指導(dǎo)
超結(jié)MOS的工藝原理在傳統(tǒng)的高壓MOSFET中,導(dǎo)通電阻隨著器件耐壓的增加呈現(xiàn)出立方關(guān)系增長,這意味著在高壓下,器件的導(dǎo)通電阻非常高,影響效率。而超結(jié)MOS通過在漂移區(qū)內(nèi)構(gòu)建縱向的P型和N型層,使得電場在縱向方向上得到優(yōu)化。這種結(jié)構(gòu)可以在保持高耐壓的同時,大幅降低導(dǎo)通電阻。具體的工藝流程可分為以下幾個步驟:
1、摻雜與離子注入在超結(jié)MOS的漂移區(qū),**重要的部分是形成交替的P型和N型摻雜區(qū)。這個過程需要精細的摻雜控制:
(1)離子注入通過離子注入工藝,分別在器件的漂移區(qū)進行P型和N型雜質(zhì)的注入。離子注入的深度和濃度需要非常精確的控制,確保后續(xù)的超結(jié)結(jié)構(gòu)能夠均勻分布。
(2)多次摻雜與注入通常需要多次重復(fù)摻雜和注入過程,以在漂移區(qū)形成多個交替的P型和N型區(qū)域。 佛山送樣功率器件MOS產(chǎn)品選型技術(shù)指導(dǎo)