車載充電系統(tǒng)需要將外部交流電轉(zhuǎn)換為適合電池充電的直流電。Trench MOSFET 在其中用于功率因數(shù)校正(PFC)和 DC - DC 轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。某品牌電動汽車的車載充電器采用了 Trench MOSFET 構(gòu)成的 PFC 電路,利用其高功率密度和快速開關(guān)速度...
SGT MOSFET 的性能優(yōu)勢 SGT MOSFET 的優(yōu)勢在于其低導(dǎo)通損耗和快速開關(guān)特性。由于屏蔽電極的存在,器件在關(guān)斷時能有效分散漏極電場,從而降低柵極電荷(Q<sub>g</sub>)和反向恢復(fù)電荷(Q<sub>rr</sub>),提升開關(guān)頻...
在電動汽車應(yīng)用中,選擇 Trench MOSFET 器件首先要關(guān)注關(guān)鍵性能參數(shù)。對于主驅(qū)動逆變器,器件需具備低導(dǎo)通電阻(Ron),以降低電能轉(zhuǎn)換損耗,提升系統(tǒng)效率。例如,在大功率驅(qū)動場景下,導(dǎo)通電阻每降低 1mΩ,就能減少逆變器的發(fā)熱和功耗。同時,高開關(guān)速度也...
在實際應(yīng)用中,對 Trench MOSFET 的應(yīng)用電路進(jìn)行優(yōu)化,可以充分發(fā)揮其性能優(yōu)勢,提高電路的整體性能。電路優(yōu)化包括布局布線優(yōu)化、參數(shù)匹配優(yōu)化等方面。布局布線時,應(yīng)盡量減小寄生電感和寄生電容,避免信號干擾和功率損耗。合理安排器件的位置,使電流路徑變短,減...
Trench MOSFET 的制造過程面臨諸多工藝挑戰(zhàn)。深溝槽刻蝕是關(guān)鍵工藝之一,要求在硅片上精確刻蝕出微米級甚至納米級深度的溝槽,且需保證溝槽側(cè)壁的垂直度和光滑度??涛g過程中容易出現(xiàn)溝槽底部不平整、側(cè)壁粗糙度高等問題,會影響器件的性能和可靠性。另外,柵氧化層...
從應(yīng)用系統(tǒng)層面來看,TrenchMOSFET的快速開關(guān)速度能夠提升系統(tǒng)的整體效率,減少對濾波等外圍電路元件的依賴。以工業(yè)變頻器應(yīng)用于風(fēng)機(jī)調(diào)速為例,TrenchMOSFET實現(xiàn)的高頻調(diào)制,可降低電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動和運行噪音,減少了因電機(jī)異常損耗帶來的維護(hù)成本,同時因其...
工業(yè)電力系統(tǒng)常常需要穩(wěn)定的直流電源,DC-DC 轉(zhuǎn)換器是實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵設(shè)備,Trench MOSFET 在此發(fā)揮重要作用。在數(shù)據(jù)中心的電力供應(yīng)系統(tǒng)中,DC-DC 轉(zhuǎn)換器用于將高壓直流母線電壓轉(zhuǎn)換為服務(wù)器所需的低壓直流電壓。Trench MOSFET 的低導(dǎo)...
Trench MOSFET 的功率損耗主要包括導(dǎo)通損耗、開關(guān)損耗和柵極驅(qū)動損耗。導(dǎo)通損耗與器件的導(dǎo)通電阻和流過的電流有關(guān),降低導(dǎo)通電阻可以減少導(dǎo)通損耗。開關(guān)損耗則與器件的開關(guān)速度、開關(guān)頻率以及電壓和電流的變化率有關(guān),提高開關(guān)速度、降低開關(guān)頻率能夠減小開關(guān)損耗。...
SGT MOSFET的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新與性能突破 SGT MOSFET(屏蔽柵溝槽MOSFET)是功率半導(dǎo)體領(lǐng)域的一項革新設(shè)計,其關(guān)鍵在于將傳統(tǒng)平面MOSFET的橫向電流路徑改為垂直溝槽結(jié)構(gòu),并引入屏蔽層以優(yōu)化電場分布。在物理結(jié)構(gòu)上,SGT MOSFET的柵...
在工業(yè)自動化生產(chǎn)線中,大量的電機(jī)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要精確控制。SGT MOSFET 用于自動化設(shè)備的電機(jī)驅(qū)動與控制電路,其精確的電流控制與快速的開關(guān)響應(yīng),能使設(shè)備運動更加精細(xì)、平穩(wěn),提高生產(chǎn)線上產(chǎn)品的加工精度與生產(chǎn)效率,滿足工業(yè)自動化對高精度、高效率的要求。在汽車制...
準(zhǔn)確測試 Trench MOSFET 的動態(tài)特性對于評估其性能和優(yōu)化電路設(shè)計至關(guān)重要。動態(tài)特性主要包括開關(guān)時間、反向恢復(fù)時間、電壓和電流的變化率等參數(shù)。常用的測試方法有雙脈沖測試法,通過施加兩個脈沖信號,模擬器件在實際電路中的開關(guān)過程,測量器件的各項動態(tài)參數(shù)。...
優(yōu)異的反向恢復(fù)特性(Q<sub>rr</sub>) 傳統(tǒng)MOSFET的體二極管在反向恢復(fù)時會產(chǎn)生較大的Q<sub>rr</sub>,導(dǎo)致開關(guān)損耗和電壓尖峰。而SGTMOSFET通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)和摻雜工藝,大幅降低了體二極管的反向恢復(fù)電荷(Q<sub>rr...
Trench MOSFET 的可靠性是其在實際應(yīng)用中的重要考量因素。長期工作在高溫、高電壓、大電流等惡劣環(huán)境下,器件可能會出現(xiàn)多種可靠性問題,如柵氧化層老化、熱載流子注入效應(yīng)、電遷移等。柵氧化層老化會導(dǎo)致其絕緣性能下降,增加漏電流;熱載流子注入效應(yīng)會使器件的閾...
對于消費類電子產(chǎn)品,如手機(jī)快速充電器,SGT MOSFET 的尺寸優(yōu)勢尤為突出。隨著消費者對充電器小型化、便攜化的需求增加,SGT MOSFET 緊湊的芯片尺寸可使充電器在更小的空間內(nèi)實現(xiàn)更高的功率密度。在有限的電路板空間中,它能高效完成電壓轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)快速充電...
電動牙刷依靠高頻振動來清潔牙齒,這對電機(jī)的穩(wěn)定性和驅(qū)動效率要求很高。Trench MOSFET 在電動牙刷的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中扮演著重要角色。由于 Trench MOSFET 具備低導(dǎo)通電阻,可有效降低電機(jī)驅(qū)動電路的功耗,延長電動牙刷電池的使用時間。以一款聲波電動...
制造工藝與材料創(chuàng)新 SGT MOSFET的制造涉及高精度刻蝕、多晶硅填充和介質(zhì)層沉積等關(guān)鍵工藝。溝槽結(jié)構(gòu)的形成需通過深反應(yīng)離子刻蝕(DRIE)實現(xiàn)高寬深比,而屏蔽電極通常采用摻雜多晶硅或金屬材料以平衡導(dǎo)電性與耐壓性。近年來,超結(jié)(Super Junc...
Trench MOSFET 的功率損耗主要包括導(dǎo)通損耗、開關(guān)損耗和柵極驅(qū)動損耗。導(dǎo)通損耗與器件的導(dǎo)通電阻和流過的電流有關(guān),降低導(dǎo)通電阻可以減少導(dǎo)通損耗。開關(guān)損耗則與器件的開關(guān)速度、開關(guān)頻率以及電壓和電流的變化率有關(guān),提高開關(guān)速度、降低開關(guān)頻率能夠減小開關(guān)損耗。...
SGT MOSFET 的寄生參數(shù)是設(shè)計中需要重點考慮的因素。其中寄生電容,如米勒電容(CGD),在傳統(tǒng)溝槽 MOSFET 中較大,會影響開關(guān)速度。而 SGT MOSFET 通過屏蔽柵結(jié)構(gòu),可將米勒電容降低達(dá) 10 倍以上。在開關(guān)電源設(shè)計中,這一優(yōu)勢能有效減少開...
Trench MOSFET 的元胞設(shè)計優(yōu)化,Trench MOSFET 的元胞設(shè)計對其性能起著決定性作用。通過縮小元胞尺寸,能夠在單位面積內(nèi)集成更多元胞,進(jìn)一步降低導(dǎo)通電阻。同時,優(yōu)化溝槽的形狀和角度,可改善電場分布,減少電場集中現(xiàn)象,提高器件的擊穿電壓。例如...
在電動汽車應(yīng)用中,選擇 Trench MOSFET 器件首先要關(guān)注關(guān)鍵性能參數(shù)。對于主驅(qū)動逆變器,器件需具備低導(dǎo)通電阻(Ron),以降低電能轉(zhuǎn)換損耗,提升系統(tǒng)效率。例如,在大功率驅(qū)動場景下,導(dǎo)通電阻每降低 1mΩ,就能減少逆變器的發(fā)熱和功耗。同時,高開關(guān)速度也...
SGT MOSFET 的基本結(jié)構(gòu)與工作原理 SGT(Shielded Gate Trench)MOSFET 是一種先進(jìn)的功率半導(dǎo)體器件,其結(jié)構(gòu)采用溝槽柵(Trench Gate)設(shè)計,并在柵極周圍引入屏蔽層(Shield Electrode),以優(yōu)化...
在電動剃須刀的電機(jī)驅(qū)動電路里,Trench MOSFET 發(fā)揮著關(guān)鍵作用。例如某品牌的旋轉(zhuǎn)式電動剃須刀,其內(nèi)部搭載的微型電機(jī)由 Trench MOSFET 進(jìn)行驅(qū)動控制。Trench MOSFET 低導(dǎo)通電阻的特性,能大幅降低電機(jī)驅(qū)動過程中的能量損耗,讓電池的...
SGT MOSFET 的寄生參數(shù)是設(shè)計中需要重點考慮的因素。其中寄生電容,如米勒電容(CGD),在傳統(tǒng)溝槽 MOSFET 中較大,會影響開關(guān)速度。而 SGT MOSFET 通過屏蔽柵結(jié)構(gòu),可將米勒電容降低達(dá) 10 倍以上。在開關(guān)電源設(shè)計中,這一優(yōu)勢能有效減少開...
未來,SGT MOSFET將與寬禁帶器件(SiC、GaN)形成互補(bǔ)。在100-300V應(yīng)用中,SGT憑借成熟的硅基生態(tài)和低成本仍將主導(dǎo)市場;而在超高頻(>1MHz)或超高壓(>600V)場景,廠商正探索SGT與GaN cascode的混合封裝方案。例如,將Ga...
了解 Trench MOSFET 的失效模式對于提高其可靠性和壽命至關(guān)重要。常見的失效模式包括過電壓擊穿、過電流燒毀、熱失效、柵極氧化層擊穿等。過電壓擊穿是由于施加在器件上的電壓超過其擊穿電壓,導(dǎo)致器件內(nèi)部絕緣層被破壞;過電流燒毀是因為流過器件的電流過大,產(chǎn)生...
在電動工具領(lǐng)域,如電鉆、電鋸等,SGT MOSFET 用于電機(jī)驅(qū)動。電動工具工作時電流變化頻繁且較大,SGT MOSFET 良好的電流承載能力與快速開關(guān)特性,可使電機(jī)在不同負(fù)載下快速響應(yīng),提供穩(wěn)定的動力輸出。其高效的能量轉(zhuǎn)換還能延長電池供電的電動工具的使用時間...
襯底材料對 Trench MOSFET 的性能有著重要影響。傳統(tǒng)的硅襯底由于其成熟的制造工藝和良好的性能,在 Trench MOSFET 中得到廣泛應(yīng)用。但隨著對器件性能要求的不斷提高,一些新型襯底材料如碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等逐漸受到關(guān)注。SiC...
電動汽車的運行環(huán)境復(fù)雜,震動、高溫、潮濕等條件對 Trench MOSFET 的可靠性提出了嚴(yán)苛要求。在器件選擇時,要優(yōu)先考慮具有高可靠性設(shè)計的產(chǎn)品。熱穩(wěn)定性方面,需選擇熱阻低、耐高溫的 MOSFET,其能夠在電動汽車長時間運行產(chǎn)生的高溫環(huán)境下,維持性能穩(wěn)定。...
從市場格局看,SGT MOSFET正從消費電子向工業(yè)與汽車領(lǐng)域快速滲透。據(jù)相關(guān)人士預(yù)測,2023-2028年全球中低壓MOSFET市場年復(fù)合增長率將達(dá)7.2%,其中SGT架構(gòu)占比有望從35%提升至50%。這一增長背后是三大驅(qū)動力:其一,數(shù)據(jù)中心電源的“鈦金能效...
Trench MOSFET 的柵極驅(qū)動對其開關(guān)性能有著重要影響。由于其柵極電容較大,在開關(guān)過程中需要足夠的驅(qū)動電流來快速充放電,以實現(xiàn)快速的開關(guān)轉(zhuǎn)換。若驅(qū)動電流不足,會導(dǎo)致開關(guān)速度變慢,增加開關(guān)損耗。同時,柵極驅(qū)動電壓的大小也需精確控制,合適的驅(qū)動電壓既能保證...