功率MOSFET之基础篇ppt课件

1、功率MOSFET之根底篇老梁头2021年1月锐骏半导体简介自从上世纪90年代，功率MOSFET技术获得严重提高，极大地促进了电子工业的开展，尤其是开关电源工业。由于MOSFET比双极型晶体管具有更快的开关速度，运用MOSFET时开关频率可以到达几百KHz，甚至上MHz。使得开关电源的功率密度越来越高，体积越来小。锐骏半导体MOSFET的类型MOSFET 的主要两种类型为加强型MOSFET和耗尽型MOSFET。加强型和耗尽型MOSFET都有N沟道和P沟道两种方式。详细电路符号如图一所示锐骏半导体MOSFET的任务原理对于N沟道加强型MOSFET，当栅源极间电压为零时，漏源极间电流为零。它需求一个

2、正的栅源极间电压VGVS来建立漏源极间电流。对于P沟道加强型MOSFET，当栅源极间电压为零时，漏源极间电流为零。它需求一个负的栅源极间电压VGVS来建立漏源极间电流。对于N沟道耗尽型MOSFET，当栅源极间电压为零时，漏源极间电流最大。它需求一个负的栅源极间电压VGVS来关断漏源极间电流。耗尽型MOSFET普通不用做功率晶体管，也很少用在单管小电流电路中，多用于对电路中重要器件的敏感输入端的接地维护电路中。而加强型MOSFET多用于功率晶体管，常用的以N沟道的最多。所以后续章节只引见加强型功率MOSFET。锐骏半导体MOSFET的等效电路当栅源极间加一个电压时， MOSFET导通，漏源极间可

3、等效为一电阻，此电阻与温度有关，温度升高，该电阻变大。它还和栅源极间电压的大小有关系，电压升高该电阻变小。等效电路如图二所示。锐骏半导体MOSFET的等效电路当栅源极间电压为零时， MOSFET封锁，漏源极间可等效为一二极管。此二极管为MOSFET的体二极管，普通情况下特性很差，尽量防止运用。等效电路如图三所示。锐骏半导体MOSFET的主要参数 漏源电压 VDSS VDSS是器件在断开形状下漏极和源极所能接受的最大电压。 VDSS因温度的变化而产生动摇。 漏源通态电阻 RDSON RDSON是器件在给定栅源电压以及25的结温这两个条件下最大的阻抗。RDSON因温度和栅源电压变化而变化。 以上两

4、个参数可以阐明器件最关键的性能，普通是选择MOSFET的第一思索要素锐骏半导体MOSFET的主要参数 漏极电流 ID ID在沟道损耗容限内，可在漏极延续通入的直流电流最大值。普通数听阐明书中给定两个值，一个是在背板温度为25时，另一个是在背板温度为100时。这两个数据在实践运用中数听阐明书中给定的条件很难到达，所以电流值在实践运转中很难到达。因此最大电流降额作为背板温度的函数，所援用的两个值是降额曲线上的两个点。降额曲线如图四所示 以RU4090L为例，在背板温度为25，ID=90A；在背板温度为100，ID=73A；数听阐明书中有降额曲线，如图五所示锐骏半导体MOSFET的主要参数锐骏半导体

5、MOSFET的主要参数锐骏半导体MOSFET的主要参数 最大耗散功率 PD PD表示在规定的背板温度下，可在MOSFET延续耗费损耗的最大值。普通数听阐明书中也会给定两个值，一个是在背板温度为25时，另一个是在背板温度为100时。这两个数据在实践运用中也很难到达数听阐明书中给定的条件，所以也需求降额运用。降额曲线如图六所示。 以RU4090L为例，在背板温度为25，PD=107W；在背板温度为100，PD=53.5W。数听阐明书中也有降额曲线，如图七所示锐骏半导体MOSFET的主要参数锐骏半导体MOSFET的主要参数锐骏半导体MOSFET的主要参数 栅源电压 VGSS VGSS是在栅极和源极间

6、允许加的最大电压。一旦超越这个电压值，即使在极短的时间内也会对栅极氧化层产生永久性损害。VGSS普通为20V，也有30V或是更小的 结温 TJ TJ是PN结间的最大温度，超越此温度能够会构成MOSFET永久损坏。普通TJ为150或175锐骏半导体MOSFET的主要参数热阻 RJC RJC表示热传导的难易程度。热阻值越小，散热性能越好。各个电容 CiSS Coss Crss 输入电容CiSS、输出电容Coss及反向传输电容Crss存在如下关系 CiSS=Cgs+Cgd Coss=Cds+Cgd Crss=Cgd 其中 Cgs：栅极与源极之间的电容 Cds：漏极与源极之间的电容 Cgd：栅极与漏极之间的电容 容量值越小，QG越小，开关速度越快，开关损耗就越小。锐骏半导体MOSFET的主要参数电荷量 QG QGS QGD QG：栅极总的电荷量 QGS：栅极与源极间所需电荷量 QGD：栅极与漏极间所需电荷量 电荷量 Q=C*V 开关时间 t=Q/I 所以电荷量越大，所需开关时间t就越长，开关损耗越大。以上为MOS的主要参数，当然还有一些别的参数，例如开启电压 VGSth，MOS体内二极管的一些参数，漏电流等参数我们将在后边的 延伸篇中加以详细解释。后面引见下MOSFET的封装型式锐骏半导体MOSFET的常规封装 SOT-23-3锐骏半导体MOSF