不存在少子儲存效應(yīng),因而關(guān)斷過程非常迅速,開關(guān)時間在10—100ns之間,工作頻率可達100kHz以上,普通的晶體三極管由于少數(shù)載流子的存儲效應(yīng),使開關(guān)總有滯后現(xiàn)象,影響開關(guān)速度的提高(目前采用MOS管的開關(guān)電源其工作頻率可以輕易的做到100K/S~150K/S,這對于普通的大功率晶體三極管來說是難以想象的)。10、無二次擊穿:由于普通的功率晶體三極管具有當(dāng)溫度上升就會導(dǎo)致集電極電流上升(正的溫度~電流特性)的現(xiàn)象,而集電極電流的上升又會導(dǎo)致溫度進一步的上升,溫度進一步的上升,更進一步的導(dǎo)致集電極電流的上升這一惡性循環(huán)。而晶體三極管的耐壓VCEO隨管溫度升高是逐步下降,這就形成了管溫繼續(xù)上升、耐壓繼續(xù)下降終導(dǎo)致晶體三極管的擊穿,這是一種導(dǎo)致電視機開關(guān)電源管和行輸出管損壞率占95%的破環(huán)性的熱電擊穿現(xiàn)象,也稱為二次擊穿現(xiàn)象。MOS管具有和普通晶體三極管相反的溫度~電流特性,即當(dāng)管溫度(或環(huán)境溫度)上升時,溝道電流IDS反而下降。例如;一只IDS=10A的MOSFET開關(guān)管,當(dāng)VGS控制電壓不變時,在250C溫度下IDS=3A,當(dāng)芯片溫度升高為1000C時,IDS降低到2A,這種因溫度上升而導(dǎo)致溝道電流IDS下降的負(fù)溫度電流特性,使之不會產(chǎn)生惡性循環(huán)而熱擊穿。mos管的工作原理是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(簡稱mos管)。北京進口MOS管供應(yīng)商
在單個MOS管器件中有,在集成電路光刻中沒有,這個二極管在大電流驅(qū)動中和感性負(fù)載時可以起到反向保護和續(xù)流的作用,一般正向?qū)▔航翟谧笥?。因為這個二極管的存在,MOS器件在電路中不能簡單地看到一個開關(guān)的作用,比如充電電路中,充電完成,移除電源后,電池會反向向外部供電,這個通常是我們不愿意看到的結(jié)果。一般解決的方法是在后面增加一個二極管來防止反向供電,這樣雖然可以做到,但是二極管的特性決定必須有的正向壓降,在大電流的情況下發(fā)熱嚴(yán)重,同時造成能源的浪費,使整機能效低下。還有一個方法是再增加一個背靠背的MOS管,利用MOS管低導(dǎo)通電阻來達到節(jié)能的目的,這一特性另一個常見的應(yīng)用為低壓同步整流。注意事項MOS管導(dǎo)通后的無方向性,MOS在加壓導(dǎo)通后,就類似于一根導(dǎo)線,只具有電阻特性,無導(dǎo)通壓降,通常飽和導(dǎo)通電阻為幾到幾十毫歐,且無方向性,允許直流和交流電通過。使用MOS管的注意事項1、為了安全使用MOS管,在線路的設(shè)計中不能超過管的耗散功率,大漏源電壓、大柵源電壓和大電流等參數(shù)的極限值。2、各類型MOS管在使用時,都要嚴(yán)格按要求的偏置接入電路中,要遵守MOS管偏置的極性。如結(jié)型MOS管柵源漏之間是PN結(jié),N溝道管柵極不能加正偏壓。江蘇哪里有MOS管代理商開關(guān)損耗是在MOS由可變電阻區(qū)進入夾斷區(qū)的過程中,也就是MOS處于恒流區(qū)時所產(chǎn)生的損耗。
隨著社會的進步和發(fā)展,MOS管在電子行業(yè)的應(yīng)用越來越廣,薩科微電子SLKOR作為能夠研發(fā)生產(chǎn)碳化硅SiC產(chǎn)品的“碳化硅**”,必須來科普一下這方面的知識。MOS即MOSFET的簡寫,全稱是金屬氧化物場效應(yīng)晶體管。就是利用輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件。MOS管的構(gòu)造、原理、特性、符號規(guī)則和封裝種類等,大致如下。1、MOS管的構(gòu)造:MOS管的構(gòu)造是在一塊摻雜濃度較低的P型半導(dǎo)體硅襯底上,用半導(dǎo)體光刻、擴散工藝制作兩個高摻雜濃度的N+區(qū),并用金屬鋁引出兩個電極,分別作為漏極D和源極S。然后在漏極和源極之間的P型半導(dǎo)體表面復(fù)蓋一層很薄的二氧化硅(Si02)絕緣層膜,在再這個絕緣層膜上裝上一個鋁電極,作為柵極G。這就構(gòu)成了一個N溝道(NPN型)增強型MOS管。它的柵極和其它電極間是絕緣的。同樣用上述相同的方法在一塊摻雜濃度較低的N型半導(dǎo)體硅襯底上,用半導(dǎo)體光刻、擴散工藝制作兩個高摻雜濃度的P+區(qū),及上述相同的柵極制作過程,就制成為一個P溝道(PNP型)增強型MOS管。圖1-1所示(a)、(b)分別是P溝道MOS管道結(jié)構(gòu)圖和符號。2、MOS管的工作原理:從圖1-2-(a)可以看出,增強型MOS管的漏極D和源極S之間有兩個背靠背的PN結(jié)。
也就是MOS管沒有二次擊穿現(xiàn)象,可見采用MOS管作為開關(guān)管,其開關(guān)管的損壞率大幅度的降低,近兩年電視機開關(guān)電源采用MOS管代替過去的普通晶體三極管后,開關(guān)管損壞率降低也是一個極好的證明。11、MOS管導(dǎo)通后其導(dǎo)通特性呈純阻性:普通晶體三極管在飽和導(dǎo)通是,幾乎是直通,有一個極低的壓降,稱為飽和壓降,既然有一個壓降,那么也就是;普通晶體三極管在飽和導(dǎo)通后等效是一個阻值極小的電阻,但是這個等效的電阻是一個非線性的電阻(電阻上的電壓和流過的電流不能符合歐姆定律),而MOS管作為開關(guān)管應(yīng)用,在飽和導(dǎo)通后也存在一個阻值極小的電阻,但是這個電阻等效一個線性電阻,其電阻的阻值和兩端的電壓降和流過的電流符合歐姆定律的關(guān)系,電流大壓降就大,電流小壓降就小,導(dǎo)通后既然等效是一個線性元件,線性元件就可以并聯(lián)應(yīng)用,當(dāng)這樣兩個電阻并聯(lián)在一起,就有一個自動電流平衡的作用,所以MOS管在一個管子功率不夠的時候,可以多管并聯(lián)應(yīng)用,且不必另外增加平衡措施(非線性器件是不能直接并聯(lián)應(yīng)用的)。MOS管和普通的晶體三極管相比,有以上11項優(yōu)點,就足以使MOS管在開關(guān)運用狀態(tài)下完全取代普通的晶體三極管。目前的技術(shù)MOS管道VDS能做到1000V。這個器件有兩個電極,一個是金屬,另一個是extrinsic silicon(外在硅)。
或者稱是金屬—絕緣體(insulator)—半導(dǎo)體。MOS管的source和drain是可以對調(diào)的,他們都是在P型backgate中形成的N型區(qū)。在多數(shù)情況下,這個兩個區(qū)是一樣的,即使兩端對調(diào)也不會影響器件的性能。這樣的器件被認(rèn)為是對稱的。目前在市場應(yīng)用方面,排名第1的是消費類電子電源適配器產(chǎn)品。而MOS管的應(yīng)用領(lǐng)域排名第二的是計算機主板、NB、計算機類適配器、LCD顯示器等產(chǎn)品,隨著國情的發(fā)展計算機主板、計算機類適配器、LCD顯示器對MOS管的需求有要超過消費類電子電源適配器的現(xiàn)象了。第三的就屬網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制、汽車電子以及電力設(shè)備領(lǐng)域了,這些產(chǎn)品對于MOS管的需求也是很大的,特別是現(xiàn)在汽車電子對于MOS管的需求直追消費類電子了。下面對MOS失效的原因總結(jié)以下六點,然后對1,2重點進行分析:1:雪崩失效(電壓失效),也就是我們常說的漏源間的BVdss電壓超過MOSFET的額定電壓,并且超過達到了一定的能力從而導(dǎo)致MOSFET失效。2:SOA失效(電流失效),既超出MOSFET安全工作區(qū)引起失效,分為Id超出器件規(guī)格失效以及Id過大,損耗過高器件長時間熱積累而導(dǎo)致的失效。3:體二極管失效:在橋式、LLC等有用到體二極管進行續(xù)流的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,由于體二極管遭受破壞而導(dǎo)致的失效。mos管也稱場效應(yīng)管,首先考察一個更簡單的器件--MOS電容--能更好的理解MOS管。江蘇哪里有MOS管代理商
MOS管有 三個引腳名稱:G:gate 柵極;S:source 源極;D:drain 漏極。北京進口MOS管供應(yīng)商
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)。從圖中可以看出,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。3:合理的熱設(shè)計余量,這個就不多說了,各個企業(yè)都有自己的降額規(guī)范,嚴(yán)格執(zhí)行就可以了,不行就加散熱器。在使用MOS管設(shè)計開關(guān)電源或者馬達驅(qū)動電路的時候,大部分人都會考慮MOS的導(dǎo)通電阻,大電壓等,大電流等,也有很多人考慮這些因素。這樣的電路也許是可以工作的,但并不是的,作為正式的產(chǎn)品設(shè)計也是不允許的。1、MOS管種類和結(jié)構(gòu)MOSFET管是FET的一種(另一種是JFET),可以被**成增強型或耗盡型,P溝道或N溝道共4種類型,但實際應(yīng)用的只有增強型的N溝道MOS管和增強型的P溝道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是這兩種。至于為什么不使用耗盡型的MOS管,不建議刨根問底。對于這兩種增強型MOS管,比較常用的是NMOS。北京進口MOS管供應(yīng)商
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