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mos管的特點及特性-MOS管和IGBT的結(jié)構(gòu)特點等詳解-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2020-07-15 

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mos管的特點及特性-MOS管和IGBT的結(jié)構(gòu)特點等詳解

mos管的特點

mos管的特點是什么?MOS管,即金屬(Metal)—氧化物(Oxide)—半導(dǎo)體(Semiconductor)場效應(yīng)晶體管,是一種應(yīng)用場效應(yīng)原理工作的半導(dǎo)體器件;和普通雙極型晶體管相比,MOS管具有輸入阻抗高、噪聲低、動態(tài)范圍大、功耗小、易于集成等優(yōu)勢,在開關(guān)電源、鎮(zhèn)流器、高頻感應(yīng)加熱、高頻逆變焊機、通信電源等高頻電源領(lǐng)域得到了越來越普遍的應(yīng)用。

MOS管解析

場效應(yīng)管主要有兩種類型,分別是結(jié)型場效應(yīng)管(JFET)和絕緣柵場效應(yīng)管(MOS管)。

mos管的特點


MOS管即MOSFET,中文全稱是金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管,由于這種場效應(yīng)管的柵極被絕緣層隔離,所以又叫絕緣柵場效應(yīng)管。


MOSFET又可分為N溝耗盡型和增強型;P溝耗盡型和增強型四大類。

mos管的特點


有的MOSFET內(nèi)部會有個二極管,這是體二極管,或者叫寄生二極管、續(xù)流二極管。

mos管的特點


關(guān)于寄生二極管的作用,有兩種解釋:

1、MOSFET 的寄生二極管,作用是防止 VDD 過壓的情況下,燒壞 MOS 管,因為在過壓對 MOS 管造成破壞之前,二極管先反向擊穿,將大電流直接到地,從而避免 MOS 管被燒壞。


2、防止 MOS 管的源極和漏極反接時燒壞 MOS 管,也可以在電路有反向感生電壓時,為反向感生電壓提供通路,避免反向感生電壓擊穿MOS管。

MOSFET 具有輸入阻抗高、開關(guān)速度快、熱穩(wěn)定性好、電壓控制電流等特性,在電路中,可以用作放大器、電子開關(guān)等用途。


mos管的特點-MOS管和IGBT的結(jié)構(gòu)特點

MOS管和IGBT管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示。

mos管的特點


IGBT是通過在MOSFET的漏極上追加層而構(gòu)成的。


IGBT 的理想等效電路如下圖所示,IGBT 實際就是 MOSFET 和晶體管三極管的組合,MOSFET 存在導(dǎo)通電阻高的缺點,但 IGBT 克服了這一缺點,在高壓時 IGBT 仍具有較低的導(dǎo)通電阻。

mos管的特點


另外,相似功率容量的 IGBT 和 MOSFET,IGBT 的速度可能會慢于 MOSFET,因為 IGBT 存在關(guān)斷拖尾時間,由于 IGBT 關(guān)斷拖尾時間長,死區(qū)時間也要加長,從而會影響開關(guān)頻率。


mos管的特點及特性

1、導(dǎo)通特性

導(dǎo)通的意義是作為開關(guān),相當于開關(guān)閉合。Vgs滿足一定條件就會導(dǎo)通。


2、損失特性

導(dǎo)通后均有導(dǎo)通電阻存在,電流就會被電阻消耗能量,這部分叫做導(dǎo)通損耗;小功率的管子導(dǎo)通電阻一般幾毫歐幾十毫歐,Vgs電壓不一樣電阻也不一樣。管子在導(dǎo)通和截止時,兩端電壓有個降落過程,電流有個上升過程,在這段時間內(nèi)管子的損失是電壓和電流的乘積,稱之為開關(guān)損失;通常開關(guān)損失比導(dǎo)通損失大很多,頻率越快,損失越大??s短開關(guān)時間,降低開關(guān)頻率均能減小開關(guān)損失。


3、寄生電容驅(qū)動特性

GS GD之間存在寄生電容,MOS管的驅(qū)動理論上是對電容的充放電;對電容的充電需要一個電流,由于電容充電瞬間可以看成短路,所以瞬間電流會比較大,所以選型時需要注意抗沖擊電流大小。


4、寄生二極管

漏極源極之間有個寄生二極管也叫做體二極管,在感性負載(馬達繼電器)應(yīng)用中,主要用來保護回路。不過體二極管只在單個MOS管中,集成芯片中是沒有的。


5、轉(zhuǎn)移特性

場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性是指漏源電壓固定時,柵源電壓Vgs對漏極電流Id的控制特性;


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