MOSFET管基本結(jié)構(gòu)與工作原理:mos管學(xué)名是場效應(yīng)管,是金屬-氧化物-半導(dǎo)體型場效應(yīng)管,屬于絕緣柵型。本文就結(jié)構(gòu)構(gòu)造、特點、實用電路等幾個方面用工程師的話簡單描述。MOS場效應(yīng)三極管分為:增強(qiáng)型(又有N溝道、P溝道之分)及耗盡型(分有N溝道、P溝道)。N溝道增強(qiáng)型MOSFET的結(jié)構(gòu)示意圖和符號見上圖。其中:電極 D(Drain) 稱為漏極,相當(dāng)雙極型三極管的集電極;電極 G(Gate) 稱為柵極,相當(dāng)于的基極;電極 S(Source)稱為源極,相當(dāng)于發(fā)射極。選型場效應(yīng)管時需考慮工作頻率、功率需求等因素。江門氧化物場效應(yīng)管制造商
雪崩失效的預(yù)防措施,雪崩失效歸根結(jié)底是電壓失效,因此預(yù)防我們著重從電壓來考慮。具體可以參考以下的方式來處理。1:合理降額使用,目前行業(yè)內(nèi)的降額一般選取80%-95%的降額,具體情況根據(jù)企業(yè)的保修條款及電路關(guān)注點進(jìn)行選取。2:合理的變壓器反射電壓。合理的RCD及TVS吸收電路設(shè)計。4:大電流布線盡量采用粗、短的布局結(jié)構(gòu),盡量減少布線寄生電感。5:選擇合理的柵極電阻Rg。6:在大功率電源中,可以根據(jù)需要適當(dāng)?shù)募尤隦C減震或齊納二極管進(jìn)行吸收。江門氧化物場效應(yīng)管制造商場效應(yīng)管是一種重要的半導(dǎo)體器件,它利用電場效應(yīng)控制電流,實現(xiàn)電路的開關(guān)和放大功能。
計算導(dǎo)通損耗。MOSFET器件的功率耗損可由Iload2×RDS(ON)計算,由于導(dǎo)通電阻隨溫度變化,因此功率耗損也會隨之按比例變化。對便攜 式設(shè)計來說,采用較低的電壓比較容易(較為普遍),而對于工業(yè)設(shè)計,可采用較高的電壓。注意RDS(ON)電阻會隨著電流輕微上升。關(guān)于RDS(ON)電 阻的各種電氣參數(shù)變化可在制造商提供的技術(shù)資料表中查到。計算系統(tǒng)的散熱要求。設(shè)計人員必須考慮兩種不同的情況,即較壞情況和真實情況。建議采用針對較壞情況的計算結(jié)果,因為這個結(jié)果提供更大的安全余量,能 確保系統(tǒng)不會失效。在MOSFET的資料表上還有一些需要注意的測量數(shù)據(jù);比如封裝器件的半導(dǎo)體結(jié)與環(huán)境之間的熱阻,以及較大的結(jié)溫。開關(guān)損耗其實也是一個很重要的指標(biāo)。從下圖可以看到,導(dǎo)通瞬間的電壓電流乘積相當(dāng)大。一定程度上決定了器件的開關(guān)性能。不過,如果系統(tǒng)對開關(guān)性能要求比較高,可以選擇柵極電荷QG比較小的功率MOSFET。
SOA失效的預(yù)防措施:1:確保在較差條件下,MOSFET的所有功率限制條件均在SOA限制線以內(nèi)。2:將OCP功能一定要做精確細(xì)致。在進(jìn)行OCP點設(shè)計時,一般可能會取1.1-1.5倍電流余量的工程師居多,然后就根據(jù)IC的保護(hù)電壓比如0.7V開始調(diào)試RSENSE電阻。有些有經(jīng)驗的人會將檢測延遲時間、CISS對OCP實際的影響考慮在內(nèi)。但是此時有個更值得關(guān)注的參數(shù),那就是MOSFET的Td(off)。它到底有什么影響呢,我們看下面FLYBACK電流波形圖(圖形不是太清楚,十分抱歉,建議雙擊放大觀看)。電流波形在快到電流尖峰時,有個下跌,這個下跌點后又有一段的上升時間,這段時間其本質(zhì)就是IC在檢測到過流信號執(zhí)行關(guān)斷后,MOSFET本身也開始執(zhí)行關(guān)斷,但是由于器件本身的關(guān)斷延遲,因此電流會有個二次上升平臺,如果二次上升平臺過大,那么在變壓器余量設(shè)計不足時,就極有可能產(chǎn)生磁飽和的一個電流沖擊或者電流超器件規(guī)格的一個失效。場效應(yīng)管還具有低輸出阻抗,可以提供較大的輸出電流。
MOS場效應(yīng)管電源開關(guān)電路,MOS場效應(yīng)管也被稱為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MetalOxideSemiconductor FieldEffect Transistor, MOSFET)。它一般有耗盡型和增強(qiáng)型兩種。增強(qiáng)型MOS場效應(yīng)管可分為NPN型PNP型。NPN型通常稱為N溝道型,PNP型也叫P溝道型。對于N溝道的場效應(yīng)管其源極和漏極接在N型半導(dǎo)體上,同樣對于P溝道的場效應(yīng)管其源極和漏極則接在P型半導(dǎo)體上。場效應(yīng)管的輸出電流是由輸入的電壓(或稱電場)控制,可以認(rèn)為輸入電流極小或沒有輸入電流,這使得該器件有很高的輸入阻抗,同時這也是我們稱之為場效應(yīng)管的原因。場效應(yīng)管在電子設(shè)備中扮演著關(guān)鍵角色。江門氧化物場效應(yīng)管制造商
場效應(yīng)管的開關(guān)速度快,適用于需要快速響應(yīng)的電路系統(tǒng)中。江門氧化物場效應(yīng)管制造商
當(dāng)滿足 MOS 管的導(dǎo)通條件時,MOS 管的 D 極和 S 極會導(dǎo)通,這個時候體二極管是截止?fàn)顟B(tài)。因為 MOS 管導(dǎo)通內(nèi)阻很小,不足以使寄生二極管導(dǎo)通。MOS管的導(dǎo)通條件,PMOS增強(qiáng)型管:UG-US<0 , 且 |UG-US|>|UGSTH| , UGSTH是開啟電壓;NMOS增強(qiáng)型管:UG-US>0,且 |UG-US|>|UGSTH| ,UGSTH是開啟電壓;PMOS導(dǎo)通是在G和S之間加G負(fù)S正電壓。NMOS相反。MOS管工作狀態(tài),MOSFET 不同于三極管,因為某些型號封裝內(nèi)有并聯(lián)二極管,所以其 D 和 S 極是不能反接的,且 N 管必須由 D 流向 S,P 管必須由 S 流向 D。江門氧化物場效應(yīng)管制造商