2025-08-25 03:18:31
功率器件常見(jiàn)類型:
功率二極管:**簡(jiǎn)單的功率器件,單向?qū)ǎㄍǔ3惺芨叻磯海?
功率 MOSFET:通過(guò)電壓控制的高速開(kāi)關(guān)管,在中低壓、中高頻應(yīng)用中效率高。
絕緣柵雙極晶體管:結(jié)合了MOSFET的高速開(kāi)關(guān)特性和BJT的大電流承載能力,是目前中高功率應(yīng)用(如變頻器、電動(dòng)汽車、工業(yè)電源)的主力器件。
晶閘管:主要是可控硅整流器和門極可關(guān)斷晶閘管。前者常用于可控整流、交流調(diào)壓,后者在大功率領(lǐng)域仍有應(yīng)用。
寬禁帶半導(dǎo)體器件:如 SiC 功率器件(碳化硅) 和 GaN功率器件(氮化鎵)。這些是新一代高性能功率器件,具有更高的開(kāi)關(guān)頻率、更高的工作溫度、更低的損耗和更小的體積,正在迅速發(fā)展和應(yīng)用。 晶體管?:含雙極結(jié)型晶體管(BJT)、MOSFET、IGBT等,兼具開(kāi)關(guān)與控制功能;中國(guó)臺(tái)灣焊機(jī)功率器件MOS產(chǎn)品選型歡迎選購(gòu)
按照電力電子器件能夠被控制電路信號(hào)所控制的程度分類:
1.半控型器件,例如晶閘管;
2.全控型器件,例如GTO(門極可關(guān)斷晶閘管)、GTR(電力晶體管),Power MOSFET(電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管)、IGBT(絕緣柵雙極晶體管);
3.不可控器件,例如電力二極管。
按照驅(qū)動(dòng)電路加在電力電子器件控制端和公共端之間信號(hào)的性質(zhì)分類:
1.電壓驅(qū)動(dòng)型器件,例如IGBT、Power MOSFET、SITH(靜電感應(yīng)晶閘管);
2.電流驅(qū)動(dòng)型器件,例如晶閘管、GTO、GTR。
根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的有效信號(hào)波形分類:
1.脈沖觸發(fā)型,例如晶閘管、GTO;
2.電子控制型,例如GTR、PowerMOSFET、IGBT。
按照電力電子器件內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況分類:
1.雙極型器件,例如電力二極管、晶閘管、GTO、GTR;
2.單極型器件,例如PowerMOSFET、SIT、肖特基勢(shì)壘二極管;
3.復(fù)合型器件,例如MCT(MOS控制晶閘管)、IGBT、SITH和IGCT。 中國(guó)臺(tái)灣焊機(jī)功率器件MOS產(chǎn)品選型歡迎選購(gòu)功率場(chǎng)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(kāi)關(guān)應(yīng)用。
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功率MOS管的關(guān)鍵參數(shù)
***比較大額定值
***比較大額定值是功率MOS管不應(yīng)超過(guò)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(duì)于確保功率MOS管在正常工作范圍內(nèi)運(yùn)行至關(guān)重要。超過(guò)這些值可能會(huì)導(dǎo)致器件損壞,降低系統(tǒng)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**大電壓。選擇較高的擊穿電壓可以提高器件的**性,但會(huì)增加導(dǎo)通電阻。漏源擊穿電壓的選擇需要在**性和效率之間進(jìn)行權(quán)衡。較高的擊穿電壓可以提供更高的**性,但會(huì)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(kāi)啟且漏極電流開(kāi)始流動(dòng)時(shí)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(kāi)關(guān)特性。較低的閾值電壓可以使器件在低電壓下快速開(kāi)啟,但可能會(huì)增加噪聲和功耗。
漏源導(dǎo)通電阻(RDS(ON))
漏源導(dǎo)通電阻是漏極電流流動(dòng)時(shí)漏極和源極之間的電阻。低導(dǎo)通電阻可以減小功率損耗,提高效率。漏源導(dǎo)通電阻是影響功率MOS管能效的關(guān)鍵參數(shù)。
1、超級(jí)結(jié)的性能提升方法使溝槽和溝槽間距盡可能小和深。SJ-MOS可以設(shè)計(jì)為具有較低電阻的N層,從而實(shí)現(xiàn)低導(dǎo)通電阻產(chǎn)品。2、超級(jí)結(jié)存在的問(wèn)題本質(zhì)上超級(jí)結(jié)MOSFET比平面MOSFET具有更大的pn結(jié)面積,因此trr比平面MOSFET快,但更大的irr流動(dòng)。內(nèi)部二極管的反向電流irr和反向恢復(fù)時(shí)間trr會(huì)影響晶體管關(guān)斷開(kāi)關(guān)特性。
二、超結(jié)MOS的結(jié)構(gòu)超結(jié)MOSFET的創(chuàng)新在于其“超結(jié)”結(jié)構(gòu)。這個(gè)結(jié)構(gòu)通過(guò)在垂直方向上交替排列的P型和N型區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)。每個(gè)P型區(qū)域和其旁邊的N型區(qū)域共同構(gòu)成一個(gè)“超結(jié)單元”,這些單元在整個(gè)器件中交替排列。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得在導(dǎo)通狀態(tài)下,電流可以通過(guò)較低的電阻路徑流動(dòng),同時(shí)在關(guān)斷狀態(tài)下仍然能夠承受高電壓。 功率MOSFET具有較強(qiáng)的過(guò)載能力。短時(shí)過(guò)載能力通常額定值的4倍。
從60年代到70年代初期,以半控型普通晶閘管為**的電力電子器件,主要用于相控電路。這些電路十分***地用在電解、電鍍、直流電機(jī)傳動(dòng)、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁等整流裝置中,與傳統(tǒng)的汞弧整流裝置相比,不僅體積小、工作可靠,而且取得了十分明顯的節(jié)能效果(一般可節(jié)電10~40%,從中國(guó)的實(shí)際看,因風(fēng)機(jī)和泵類負(fù)載約占全國(guó)用電量的1/3,若采用交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速傳動(dòng), 可平均節(jié)電20%以上,每年可節(jié)電400億千瓦時(shí)),因此電力電子技術(shù)的發(fā)展也越來(lái)越受到人們的重視。70年代中期出現(xiàn)的全控型可關(guān)斷晶閘管和功率晶體管,開(kāi)關(guān)速度快,控制簡(jiǎn)單,逆導(dǎo)可關(guān)斷晶閘管更兼容了可關(guān)斷晶閘管和快速整流二極管的功能。它們把電力電子技術(shù)的應(yīng)用推進(jìn)到了以逆變、斬波為中心內(nèi)容的新領(lǐng)域。這些器件已普遍應(yīng)用于變頻調(diào)速、開(kāi)關(guān)電源、靜止變頻等電力電子裝置中。自上世紀(jì)80年代起,MOSFET、IGBT和功率集成電路已成為主流應(yīng)用類型。浙江20V至100V N+P MOSFET功率器件MOS產(chǎn)品選型價(jià)格比較
MOS管封裝是芯片穩(wěn)定工作的關(guān)鍵,提供保護(hù)、散熱與電氣連接。中國(guó)臺(tái)灣焊機(jī)功率器件MOS產(chǎn)品選型歡迎選購(gòu)
功率MOSFET的基本特性
動(dòng)態(tài)特性MOSFET其測(cè)試電路和開(kāi)關(guān)過(guò)程。開(kāi)通過(guò)程;開(kāi)通延遲時(shí)間td(on)—Up前沿時(shí)刻到UGS=UT并開(kāi)始出現(xiàn)iD的時(shí)刻間的時(shí)間段;上升時(shí)間tr—UGS從UT上升到MOSFET進(jìn)入非飽和區(qū)的柵壓UGSP的時(shí)間段;iD穩(wěn)態(tài)值由漏極電源電壓UE和漏極負(fù)載電阻決定。UGSP的大小和iD的穩(wěn)態(tài)值有關(guān),UGS達(dá)到UGSP后,在up作用下繼續(xù)升高直至達(dá)到穩(wěn)態(tài),但iD已不變。開(kāi)通時(shí)間ton—開(kāi)通延遲時(shí)間與上升時(shí)間之和。
關(guān)斷延遲時(shí)間td(off)—Up下降到零起,Cin通過(guò)RS和RG放電,UGS按指數(shù)曲線下降到UGSP時(shí),iD開(kāi)始減小為零的時(shí)間段。下降時(shí)間tf—UGS從UGS
P繼續(xù)下降起,iD減小,到UGS
MOSFET的開(kāi)關(guān)速度MOSFET的開(kāi)關(guān)速度和Cin充放電有很大關(guān)系,使用者無(wú)法降低Cin,但可降低驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)阻Rs減小時(shí)間常數(shù),加快開(kāi)關(guān)速度,MOSFET只靠多子導(dǎo)電,不存在少子儲(chǔ)存效應(yīng),因而關(guān)斷過(guò)程非常迅速,開(kāi)關(guān)時(shí)間在10~100ns之間,工作頻率可達(dá)100kHz以上,是主要電力電子器件中比較高的。場(chǎng)控器件靜態(tài)時(shí)幾乎不需輸入電流。但在開(kāi)關(guān)過(guò)程中需對(duì)輸入電容充放電,仍需一定的驅(qū)動(dòng)功率。開(kāi)關(guān)頻率越高,所需要的驅(qū)動(dòng)功率越大。 中國(guó)臺(tái)灣焊機(jī)功率器件MOS產(chǎn)品選型歡迎選購(gòu)