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功率MOSFET场效应管的特点

已有 142 次浏览2019-6-17 16:20

  功率MOS场效应晶体管全称为金属-氧化物-半导体场效应晶体管(PowerMetal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor),简称功率MOSFET,它是一种电压控制器件。凭证载流子的性子,MOSFET可分为N沟道和P沟道两种类型,图形符号如图所示。凭证导电结构,MOSFET有垂直导电结构与横向导电结构,而功率MOSFET简直都是由垂直导电结构组成的,这类晶体管称为VMOSFET。
  VMOSFET的主要特点:
  (1)开关速率异常快。VMOSFET为多数载流子器件,不存在存贮效应,故开关速率快,其浅易高压器件开关时间为10ns数目级,高压器件为100ns数目级,适扩合于做高频功率开关。
  (2)高输入阻抗和低电平驱动。VM0S器件输入阻抗通常10(7)Ω以上,直流驱动电流为0.1μA数目级,故只需逻辑幅值逾越VM0S的阈值电压(3.5~4V),则可由CM0S和LSTTL及尺度TTL等器件直接驱动,驱动电路质朴。
  (3)安然使命区宽。VM0S器件无二次击穿,安然使命区由器件的峰值电流、击穿电压的特殊值和功率容量来决议,故使命安然,可靠性高。
  (4)热稳固性高。VMOS器件的最小导通电压由导通电阻决议,其高压器件的导通电阻很小,但且随着漏极-源极间电压的增年夜而增添,即漏极电流有负的温度系数,使管耗随温度的变换取得一定的自赔偿。
  (5)易于并联应用。VM0S器件可质朴并联,以增添其电流容量,而双极型器件并联应用需增设均流电阻、外部群集婚配及其他特此外掩护装配。
  (6)跨导高度线性。VM0S器件是一种短沟道器件,当UGS上升到一定值后,跨导基本为一恒定值,这就使其作为线性器件应用时,非线性掉落真年夜为减小。
  (7)管内存在漏源二极管。VM0S器件外部漏极-源极之间寄生一个反向的漏源二极管,其正向开关时间小于10ns,和快速恢复二极管类似也有一个100ns数目级的反向恢复时间。该二极管在现实电路中可起钳位和消振作用。
  (8)重视防静电破损。虽然VM0S器件有很年夜的输入电容,不像浅易MOS器件那样对静电放电很敏感,但由于它的栅极-源极间最年夜特殊电压约为±20V,远低于100~2500V的静电电压,是以,要重视接纳防静电措施,即运输时器件应放于抗静电包装或导电的泡沫塑估中;拿取器件时要戴接地手镯,最幸亏防静电使命台上操作;焊接要用接地电烙铁;在栅极-源极间应接一只电阻使其保持低阻抗,须要时并联稳压值为20V的稳压二极管加以掩护。功率MOSFET与功率晶体管不合的地方以下表所示。
  高频使命的MOSFET已成为开关电源中的要害器件,现在MOSFET正以20%的年增添率高速增添。现在,市场上发卖的开关电源产物里,接纳双极型晶体管的开关电源的开关频率仅为30~3000kHz,接纳功率MOSFET的开关频率可到达500kHz左右。
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