功率场效应晶体管MOSFET
场效应管和mos管的区别
功率场效应晶体管MOSFET1.概述MOSFET的原意是：MOS（Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体），FET（Field Effect Transistor场效应晶体管），即以金属层（M）的栅极隔着氧化层（O）利用电场的效应来控制半导体（S）的场效应晶体管。
功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS型（Metal Oxide Semiconductor FET）,简称功率MOSFET（Power MOSFET）。
结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（Static Induction Transistor——SIT）。
其特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。
2.功率MOSFET的结构和工作原理功率MOSFET的种类：按导电沟道可分为P沟道和N沟道。
按栅极电压幅值可分为；耗尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型；对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道，功率MOSFET主要是N沟道增强型。
2.1功率MOSFET的结构功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示；其导通时只有一种极性的载流子（多子）参与导电，是单极型晶体管。
导电机理与小功率MOS管相同，但结构上有较大区别，小功率MOS管是横向导电器件，功率MOSFET大都采用垂直导电结构，又称为VMOSFET （Vertical MOSFET），大大提高了MOSFET器件的耐压和耐电流能力。
按垂直导电结构的差异，又分为利用V型槽实现垂直导电的VVMOSFET和具有垂直导电双扩散MOS结构的VDMOSFET（Vertical Double-diffused MOSFET），本文主要以VDMOS 器件为例进行讨论。
功率mosfet工作原理
功率mosfet工作原理
功率 MOSFET 是一种用于高频和高功率应用的场效应晶体管。
它的工作原理基于场效应，其电流控制是通过改变栅极电压来实现的。
MOSFET 由源、漏和栅极组成。
源和漏是 N 型或 P 型半导体材料，而栅极则由金属或多晶硅制成。
MOSFET 可以分为 N 沟道型MOSFET 和 P 沟道型 MOSFET 两种类型。
在 N 沟道型 MOSFET 中，源和漏都是 N 型半导体材料，而栅极则被夹在两者之间。
当栅极电压为零时，MOSFET 处于截止状态，不会有电流流过。
当栅极电压增加时，形成了一个电场，从而使沟道中形成了一个导电区域。
这个区域中的导电性决定了 MOSFET 的导通能力。
当沟道中存在正向偏置时，MOSFET 就处于导通状态，并且可以承受大量的电流。
此时，在源和漏之间形成了一个低阻抗路径。
但如果沟道中存在反向偏置，则 MOSFET 就处于截止状态，并且不会有任何电流流过。
在 P 沟道型 MOSFET 中，源和漏都是 P 型半导体材料，而栅极则被夹在两者之间。
其工作原理与 N 沟道型 MOSFET 相似，只是在栅极电压的变化方向上有所不同。
功率 MOSFET 具有很高的开关速度、低开关损耗和高温度稳定性等特点。
它们广泛应用于电源、逆变器、驱动器和电动机控制器等领域。
总之，功率 MOSFET 的工作原理基于场效应，在栅极电压变化的控制下实现了电流的控制。
它们具有高效率、高可靠性和高性能等优点，在现代电力系统中扮演着重要角色。
功率场效应晶体管原理及其驱动
功率场效应晶体管原理及其驱动MOSFET的原理是基于将控制电压应用于金属-氧化物-半导体（MOS）结构，从而控制通道中的载流子的流动。
MOSFET由p型或n型的半导体材料构成，通常是硅。
它有三个端口：源极、栅极和漏极。
源极和漏极之间的区域称为通道，它决定了MOSFET的导电特性。
当栅极施加正电压时，与栅极相邻的绝缘体氧化层之下形成一个正电荷，阻碍了载流子的流动，MOSFET处于关断状态。
当栅极施加负电压时，形成一个负电荷，促进了载流子的流动，MOSFET处于导通状态。
因此，MOSFET的导通能力和开关速度都可以通过控制栅极电压进行调节。
MOSFET的驱动实际上是将适当的电压和电流应用到栅极，以使MOSFET在导通和关断之间切换。
为确保MOSFET的正常工作，驱动电路必须具备以下特点：1.电压限制：MOSFET的栅极-源极耐压特性决定了驱动电路中栅极到源极的电压范围。
超过耐压范围可能会损坏MOSFET。
2.电流驱动：MOSFET的栅极驱动电流应足够大，以确保MOSFET能够迅速导通和关断。
驱动电流的大小取决于应用中所需的开关速度。
3.输入电容：MOSFET的栅极具有一定的输入电容，所以驱动电路应能够充电和放电栅极，以确保快速开关。
根据应用需要，MOSFET的驱动可以采用不同的电路配置。
以下是两种常见的MOSFET驱动电路：1.高侧驱动电路：用于将MOSFET驱动到正电压，常见于单相和三相逆变器、电机驱动等应用。
高侧驱动电路使用一个隔离电路（如变压器或光耦）将驱动电压与MOSFET的源极隔离开来，以防止源极电位过高或过低。
2.低侧驱动电路：用于将MOSFET驱动到负电压，常见于直流-直流转换器、DC电机驱动等应用。
低侧驱动电路可以直接将源极连接到地，所以驱动电路相对简单。
在实际应用中，MOSFET的驱动也需要考虑保护功能，以避免因过电流或过热损坏。
常见的保护电路包括过压保护、过流保护、过温保护等。
总之，功率场效应晶体管（MOSFET）通过控制栅极电压来控制载流子的流动，实现电压和电流的控制和放大。
功率三极管种类
功率三极管种类功率三极管是一种广泛应用于电子电路中的半导体器件，它的种类繁多，可以满足不同场合的使用需求。
功率三极管的主要作用是放大和开关，具有高电流放大系数、低阻抗、高电压承受能力等特点。
本文将对功率三极管的种类进行详细介绍，以帮助大家更好地了解和选择适合的功率三极管。
一、按结构分类1.金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）：MOSFET具有较高的输入阻抗和较低的噪声，非常适合高精度放大和开关应用。
2.绝缘栅双极型晶体管（IGBT）：IGBT兼具双极型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）的优点，具有高电压、高电流、高速度等特性，广泛应用于工业控制和电动汽车等领域。
3.双向可控硅（BJT）：BJT具有电流放大和开关功能，常见的有NPN和PNP两种类型。
它们在放大和开关电路中具有广泛的应用。
4.晶闸管（Thyristor）：晶闸管是一种四层三端的半导体器件，具有电压控制的开关特性，主要用于交流电路中的整流和逆变。
二、按材料分类1.硅（Si）功率三极管：Si功率三极管具有较高的导通电阻和较低的饱和电压，适用于较低频率的场合。
2.氮化镓（GaN）功率三极管：GaN功率三极管具有高频率、高电压、高温度等特性，适用于5G、电动汽车等高要求的领域。
3.碳化硅（SiC）功率三极管：SiC功率三极管具有高导通电阻、高饱和电压、高温度等优点，适用于高温、高功率的场合。
三、按封装分类1.塑料封装：塑料封装功率三极管具有轻小、低成本的特点，适用于一般场合。
2.陶瓷封装：陶瓷封装功率三极管具有高可靠性、高频率、低噪声等特点，适用于高要求的场合。
3.金属封装：金属封装功率三极管具有高电压、高电流、高温度等特性，适用于大功率、高压场合。
总结：功率三极管的种类繁多，根据不同的应用需求，可以选择适合的结构、材料和封装类型。
在实际应用中，要充分考虑功率三极管的性能、可靠性、成本等因素，确保电路的正常工作和性能要求。
通过了解和掌握功率三极管的种类，可以为我们在电子电路设计和应用中提供更多的选择和便利。
场效应管和mos管的区别综述
2.3.1静态特性；其转移特性和T的转移特性，ID较大时，ID与UGS的关系近似线性，曲线的斜率定义为跨导Gfs
MOSFET的漏极伏安特性（输出特性）：截止区（对应于GTR的截止区）；饱和区（对应于GTR的放大区）；非饱和区（对应于GTR的饱和区）。电力MOSFET工作在开关状态，即在截止区和非饱和区之间来回转换。电力MOSFET漏源极之间有寄生二极管，漏源极间加反向电压时器件导通。电力MOSFET的通态电阻具有正温度系数，对器件并联时的均流有利。
开通时间ton—开通延迟时间与上升时间之和。
关断延迟时间td(off) —up下降到零起，Cin通过Rs和RG放电，uGS按指数曲线下降到UGSP时，iD开始减小为零的时间段。
下降时间tf— uGS从UGSP继续下降起，iD减小，到uGS<UT时沟道消失，ID下降到零为止的时间段。
关断时间toff—关断延迟时间和下降时间之和。
首先MOSFET结构中所附带的本征二极管具有一定的雪崩能力。通常用单次雪崩能力和重复雪崩能力来表达。当反向di/dt很大时，二极管会承受一个速度非常快的脉冲尖刺，它有可能进入雪崩区，一旦超越其雪崩能力就有可能将器件损坏。作为任一种PN结二极管来说，仔细研究其动态特性是相当复杂的。它们和我们一般理解PN结正向时导通反向时阻断的简单概念很不相同。当电流迅速下降时，二极管有一阶段失去反向阻断能力，即所谓反向恢复时间。PN结要求迅速导通时，也会有一段时间并不显示很低的电阻。在功率MOSFET中一旦二极管有正向注入，所注入的少数载流子也会增加作为多子器件的MOSFET的复杂性。
2.功率MOSFET的结构和工作原理
功率MOSFET的种类：按导电沟道可分为P沟道和N沟道。按栅极电压幅值可分为；耗尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型；对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道，功率MOSFET主要是N沟道增强型。
功率场效应晶体管(MOSFET)基本知识.
功率场效应晶体管(MOSFET)基本知识功率场效应管(Power MOSFET)也叫电力场效应晶体管，是一种单极型的电压控制器件，不但有自关断能力,而且有驱动功率小,开关速度高、无二次击穿、安全工作区宽等特点。
由于其易于驱动和开关频率可高达500kHz，特别适于高频化电力电子装置，如应用于DC/DC变换、开关电源、便携式电子设备、航空航天以及汽车等电子电器设备中。
但因为其电流、热容量小，耐压低，一般只适用于小功率电力电子装置。
一、电力场效应管的结构和工作原理电力场效应晶体管种类和结构有许多种，按导电沟道可分为P沟道和N沟道，同时又有耗尽型和增强型之分。
在电力电子装置中，主要应用N沟道增强型。
电力场效应晶体管导电机理与小功率绝缘栅MOS管相同，但结构有很大区别。
小功率绝缘栅MOS管是一次扩散形成的器件，导电沟道平行于芯片表面，横向导电。
电力场效应晶体管大多采用垂直导电结构，提高了器件的耐电压和耐电流的能力。
按垂直导电结构的不同，又可分为2种：V形槽VVMOSFET和双扩散VDMOSFET。
电力场效应晶体管采用多单元集成结构，一个器件由成千上万个小的MOSFET组成。
N沟道增强型双扩散电力场效应晶体管一个单元的部面图，如图1(a)所示。
电气符号，如图1(b)所示。
电力场效应晶体管有3个端子：漏极D、源极S和栅极G。
当漏极接电源正，源极接电源负时，栅极和源极之间电压为0，沟道不导电，管子处于截止。
如果在栅极和源极之间加一正向电压UGS，并且使UGS大于或等于管子的开启电压UT，则管子开通，在漏、源极间流过电流ID。
UGS超过UT越大，导电能力越强，漏极电流越大。
二、电力场效应管的静态特性和主要参数Power MOSFET静态特性主要指输出特性和转移特性，与静态特性对应的主要参数有漏极击穿电压、漏极额定电压、漏极额定电流和栅极开启电压等。
1、静态特性（1）输出特性输出特性即是漏极的伏安特性。
特性曲线，如图2(b)所示。
功率场效应晶体管原理
功率场效应晶体管原理功率MOSFET与普通MOSFET的最大区别在于其设计和制造可以承受更高的电压和电流负载。
其基本的结构包括源极(S)，漏极(D)和栅极(G)。
源极和漏极之间的电流是MOSFET的输出电流，而栅极和源极之间的电压控制源漏电流的大小。
MOSFET工作在三种主要工作区域：截止区、线性放大区和饱和区。
在截止区，栅极电压低于阈值电压，MOSFET处于关闭状态，源漏电流非常小。
在饱和区，栅极电压超过阈值电压，栅极电压和源极电压之差决定了源漏电流的大小。
在线性放大区，栅极电压介于阈值电压和源极电压之间，此时源漏电流与栅极电压之间存在线性关系。
功率MOSFET的主要特点是其高输入阻抗和快速的开关速度，这使得它可以在高频率下工作。
其高输入阻抗可以减少功率消耗，同时提高电路的灵敏度和稳定性。
功率MOSFET还具有低开关损耗、低噪声、低电压驱动和较高的有源功率效率等特点，使得它成为高效能源的理想选择。
功率MOSFET的栅极结构通常采用金属栅极，其底栅氧化物薄膜上有一层薄的金属栅极，在氧化物上面涂有一层薄的金属保护层，用来保护栅极免受环境中的损害。
金属栅极能够提供更好的电流传导，有助于提高开关速度和功率特性。
在实际应用中，功率MOSFET常常工作在开关模式下。
当栅极电压高于阈值电压时，MOSFET处于导通状态，通常称为开关开启。
这时，源极和漏极之间的电流大幅增加，MOSFET将承担电路的负载。
当栅极电压低于阈值电压时，MOSFET处于关闭状态，通常称为开关关闭。
这时，源极和漏极之间的电流非常小，MOSFET不再承担负载。
功率MOSFET主要有N沟道型和P沟道型两种类型。
在N沟道型中，源漏电流由负电压控制，栅极与源极之间施加正电压，MOSFET导通。
在P 沟道型中，源漏电流由正电压控制，栅极与源极之间施加负电压，MOSFET 导通。
根据具体需求，选择合适的MOSFET类型来满足电路要求。
总而言之，功率场效应晶体管(MOSFET)是一种非常重要的电子器件，广泛应用于各类电子设备。
功率MOSFET的介绍
功率MOSFET的介绍功率 MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）是一种常用的功率开关器件，适用于各种高频和高电压开关电路中。
它是一种基于MOSFET技术的强大的半导体器件，能够在高电压和高电流条件下进行可靠的开关。
本文将对功率 MOSFET 进行详细介绍。
功率MOSFET是一种特殊的金属氧化物半导体场效应晶体管，其主要特点是具有低导通电阻和高击穿电压。
它的主要结构由N型或P型衬底、金属氧化物介质层、栅极、漏极和源极等组成。
在正常工作时，栅极电压通过氧化物层控制通道的导通状态，并影响漏极电流的大小。
功率MOSFET有两种类型：N沟道MOSFET和P沟道MOSFET。
N沟道MOSFET中，衬底为P型，控制栅极电压为正电压时，沿着N型沟道方向，电子从源极流向漏极，形成导通。
对于P沟道MOSFET来说，衬底为N型，控制栅极电压为负电压时，沿着P型沟道方向，空乏区消失，形成导通。
1.低导通电阻：功率MOSFET的导通电阻非常低，可达到几个毫欧姆，这意味着非常小的功率损耗和低热量产生。
2.高击穿电压：功率MOSFET可以工作在较高的电压范围内，从几十伏到几千伏都有。
这使得它非常适合在高压和高电流环境下使用。
3.快速开关速度：功率MOSFET能够实现非常快速的开关速度，这对于高频率应用非常重要。
它不仅能够提高开关效率，还能够减少电路的响应时间。
4.良好的热特性：功率MOSFET在高功率应用中通常会产生大量的热量。
因此，它需要具有良好的散热性能，以确保设备的稳定性和可靠性。
5.可靠性和耐久性：功率MOSFET能够长时间工作在高温和高电流条件下而不损坏。
这是由于其设计和材料的优化，使其具有较高的可靠性和耐久性。
虽然功率MOSFET在各种应用中都具有重要作用，但同时也有一些限制。
例如，功率MOSFET的成本通常较高，故在一些低功率应用中往往会选择其他更经济的晶体管。
功率场效应晶体管(MOSFET)原理(新)
功率场效应晶体管结构和工作原理北京华芯微半导体有限公司兰怀迎功率场效应管(Power MOSFET是一种单极型的电压控制器件,不但有自关断能力,而且有驱动功率小,开关速度高、无二次击穿、安全工作区宽等特点,特别适于高频化电力电子装置,如应用于DC/DC 变换、开关电源、电机调速等电子电器设备中。
一、功率场效应管种类和结构介绍功率场效应晶体管种类和结构有许多种,按导电沟道可分为N沟道和P沟道,同时又有耗尽型和增强型之分,N沟道增强型绝缘栅功率场效应管为主要应用。
IR公司常见N沟道产品:IRFE120, IRFE130, IRFM140,IRFM150, IRFE230, IRFM240, IRFM250, IRFV260, IRFM350, IRFM360,IRFM450, IRFM460等等,北京华芯微半导体有限公司目前的N 沟道产品:GHRM24100TG GHRM910TH GHRM3100TF HRM540 HRM7225G,HRM7228H, HRM260D, HRM4760K,HRM94N60等等功率场效应晶体管导电机理与小功率绝缘栅MOS管相同,但结构有很大区别。
小功率绝缘栅MOS管是一次扩散形成的器件,导电沟道平行于芯片表面,横向导电。
功率场效应晶体管大多采用垂直导电结构,提高了器件的耐电压和耐电流的能力。
功率场效应晶体管采用多单元集成结构,一个器件由成千上万个小的MOSFET 组成,图1(a所示N沟道增强型双扩散功率场效应晶体管一个单元的剖面图,电气符号如图1(b所示。
功率场效应晶体管有3个端子:漏极D、源极S和栅极G。
当漏极接电源正,源极接电源负时,栅极和源极之间电压为0,沟道不导电,管子处于截止。
如果在栅极和源极之间加一正向电压V GS,并且使V GS大于或等于管子的开启电压V GS(th,则管子开通,在漏、源极间流过电流I D。
V GS 超过V GS(th越大,导电能力越强,漏极电流越大。
MOSFET原理功率MOS及其应用
MOSFET原理功率MOS及其应用MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）是一种基于场效应原理的三端器件。
它由金属、氧化物和半导体组成，其中金属是栅极，氧化物是绝缘层，半导体则是通道。
MOSFET的工作原理是通过控制栅极电压来改变通道的电导性能。
当在栅极施加正向电压时，通道处于导电状态；而在栅极施加反向电压时，通道处于截止状态。
这种控制通道导电性的特性使得MOSFET成为一种非常重要的电子器件。
功率MOSFET是指承受较大功率和电流的MOSFET。
与普通的MOSFET相比，功率MOSFET具有更低的导通电阻，更大的承受电压和电流能力，因此可以用来控制和放大高功率信号。
功率MOSFET主要分为PNP型和NPN型两种。
PNP型功率MOSFET的通道是由P型半导体组成，NPN型功率MOSFET的通道则由N型半导体组成。
PNP型功率MOSFET具有低侧开关特性，适用于负载开关；NPN型功率MOSFET则具有高侧开关特性，适用于电源开关。
功率MOSFET具有许多应用领域。
在电源管理中，功率MOSFET可用于直流-直流（DC-DC）转换器、交流-直流（AC-DC）转换器和直流-交流（DC-AC）逆变器中，实现对输出电压和电流的精确控制。
在电机驱动中，功率MOSFET可以用来驱动电动机，例如步进电机和直流电机。
它还被广泛应用于音频放大器、开关电源、电磁炉、太阳能逆变器等高功率电子设备中。
功率MOSFET的优点主要包括高开关速度、低导通电阻、高工作频率和良好的热稳定性。
然而，它也有一些局限性，例如需要较高的驱动电压、存在漏电流等。
为了克服这些问题，研究人员不断努力改进功率MOSFET的设计和工艺，以提高其性能和可靠性。
总之，MOSFET是一种基于场效应原理的三端器件，功率MOSFET是一种承受较大功率和电流的MOSFET。
功率MOSFET具有低导通电阻、高开关速度和热稳定性等优点，广泛应用于电源管理、电机驱动和高功率电子设备等领域。
mosfet 大功率场效应管
mosfet 大功率场效应管
MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）是一种主要用于放大和开关电路的半导体器件。
在大功率应用中，通常会使用大功率场效应管（High-Power MOSFET）来满足高功率要求。
以下是有关大功率场效应管的一些关键特点和应用：
1.功率特性：大功率场效应管通常设计用于处理较高的功率水平。
它们具有较低的导通电阻和能够在高电流下工作的特性。
2.低导通电阻：大功率MOSFET 的导通电阻相对较低，这有助
于减小功率损耗，提高效率。
3.散热要求：由于在高功率应用中产生的热量较多，大功率场效
应管通常需要有效的散热系统来确保器件工作在适当的温度范
围内。
4.开关速度：大功率MOSFET 通常需要具有较快的开关速度，
以适应高频率的开关应用。
5.应用领域：大功率场效应管广泛应用于高功率放大器、开关电
源、电机驱动、逆变器等领域，其中需要处理较大功率的电路。
6.低电源电压：一些大功率场效应管设计用于在低电源电压下工
作，这在一些便携式电子设备或低电压系统中非常有用。
7.多种型号：大功率场效应管有许多不同的型号和规格，以满足
各种应用的需求。
选择适当型号需要考虑电流、电压、功率损
耗和工作环境等因素。
在使用大功率场效应管时，需要仔细考虑器件的特性和工作条件，
以确保它能够稳定可靠地工作，并满足特定应用的需求。
功率场效应晶体管(MOSFET)的工作原理、特性及主要参数
功率场效应晶体管（MOSFET）的工作原理、特性及主要参数功率场效应晶体管（Power Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET）。
其特点是：属于电压型全控器件、栅极静态内阻极高（109Ω）、驱动功率很小、工作频率高、热稳定性好、无二次击穿、安全工作区宽等；但MOSFET的电流容量小、耐压低、功率不易做得过大，常用于中、小功率开关电路中。
MOSFET的结构和工作原理1.MOSFET的结构MOSFET和小功率MOS管导电机理相同，但在结构上有较大的区别。
小功率MOS管是一次扩散形成的器件，其栅极G、源极S和漏极D在芯片的同一侧。
而MOSFET主要采用立式结构，其3个外引电极与小功率MOS管相同，为栅极G、源极S和漏极D，但不在芯片的同一侧。
MOSFET的导电沟道分为N沟道和P沟道，栅偏压为零时漏源极之间就存在导电沟道的称为耗尽型，栅偏压大于零（N沟道）才存在导电沟道的称为增强型。
MOSFET的电气符号如图1所示，图1（a）表示N沟道MOSFET，电子流出源极；图1（b）表示P沟道MOSFET，空穴流出源极。
从结构上看，MOSFET还含有一个由S极下的P区和D极下的N区形成的寄生二极管，该寄生二极管的阳极和阴极就是MOSFET的S极和D极，它是与MOSFET不可分割的整体，使MOSFET无反向阻断能力。
图1中所示的虚线部分为寄生二极管。
图1 MOSFET的电气符号2.MOSFET的工作原理（1）当栅源电压uGS=0时，栅极下的P型区表面呈现空穴堆积状态，不可能出现反型层，无法沟通漏源极。
此时，即使在漏源极之间施加电压，MOS管也不会导通。
MOSFET结构示意图如图2（a）所示。
图2 MOSFET结构示意图（2）当栅源电压uGS＞0且不够充分时，栅极下面的P型区表面呈现耗尽状态，还是无法沟通漏源极，此时MOS管仍保持关断状态，如图2（b）所示。
电力场效应晶体管(MOSFET)
跨导反映了栅源电压对漏极电流的控制能力。
电力电子器件概述
7 极间 电容
MOSFET的三个电极之间分别存 在极间电容CGS、CGD和CDS。
一般生产厂家提供的是漏源极短路的输入电容Ciss、 共源极输出电容Ccss和反向转移电容Crss。它们之 间的关系是：
Ciss=CGS+CGD Crss=CGD Ccss=CDS+CGD
场效应管能承受的最高工 作电压，是标称MOSFET 额定电压的参数。
通常选UDS为实际工作电压的2~3倍。
2 漏极直流 电流ID和 漏极脉冲 电流幅值 IDM
3
通态 电阻 Ron
电力电子器件概述
在规定的测试条件下，最大 漏极直流电流、漏极脉冲电 流的幅值，是标称MOSFET额 定电流的参数。
在一定栅源电压下，MOSFET 从可变电阻区进入饱和区时的 直流电阻值。
一次开通、关断损耗分别为Pon、Poff，则有
开关损耗： PS=(Pon+Poff)ƒ
通态损耗： PC=RonID²
断态损耗： PL=0
应用高频开关
MOSFET内部发热功率 : PD≈PS+P注C 意开关损耗
使用时应限制器件的功耗，使PD>PDmax，并提供
良好的散热条件使器件温升不超过额定温升。
电力电子器件概述
过式 Ps=1/2UdI0fs(tc(on)+tc(off)) 可知，此时可以具有很 高的开关速度。
❊300~400V等级的MOSFET仅仅当开关频率超出
30~100kHZ时才与双极晶体管差不多。
❊低电压时多选择MOSFET。
电力电子器件概述
❊当额定电压超过1000V，但额定电流比较小时，
功率场效应晶体管(MOSFET)基本知识.
功率场效应晶体管(MOSFET基本知识功率场效应管(Power MOSFET)也叫电力场效应晶体管，是一种单极型的电压控制器件，不但有自关断能力，而且有驱动功率小，开关速度高、无二次击穿、安全工作区宽等特点。
由于其易于驱动和开关频率可咼达500kHz，特别适于咼频化电力电子装置，如应用于DC/DC变换、开关电源、便携式电子设备、航空航天以及汽车等电子电器设备中。
但因为其电流、热容量小，耐压低，一般只适用于小功率电力电子装置。
一、电力场效应管的结构和工作原理电力场效应晶体管种类和结构有许多种，按导电沟道可分为P沟道和N沟道，同时又有耗尽型和增强型之分。
在电力电子装置中，主要应用N沟道增强型。
电力场效应晶体管导电机理与小功率绝缘栅MOS管相同，但结构有很大区别。
小功率绝缘栅MOS管是一次扩散形成的器件，导电沟道平行于芯片表面，横向导电。
电力场效应晶体管大多采用垂直导电结构，提高了器件的耐电压和耐电流的能力。
按垂直导电结构的不同，又可分为2种：V形槽VVMOSFET和双扩散VDMOSFET。
电力场效应晶体管采用多单元集成结构，一个器件由成千上万个小的MOSFET 组成。
N沟道增强型双扩散电力场效应晶体管一个单元的部面图，如图1(a)所示。
电气符号，如图1(b)所示。
r # /(b)电吒粹号图I Power MOSFET的结构和电气符号电力场效应晶体管有3个端子：漏极D、源极S和栅极G。
当漏极接电源正, 源极接电源负时，栅极和源极之间电压为0，沟道不导电，管子处于截止。
如果在栅极和源极之间加一正向电压UGS，并且使UGS大于或等于管子的开启电压UT，贝U 管子开通，在漏、源极间流过电流ID。
UGS超过UT越大，导电能力越强，漏极电流越大。
二、电力场效应管的静态特性和主要参数Power MOSFET静态特性主要指输出特性和转移特性，与静态特性对应的主要参数有漏极击穿电压、漏极额定电压、漏极额定电流和栅极开启电压等。
功率场效应晶体管
功率场效应晶体管功率场效应晶体管（Power MOSFET）是一种广泛应用于功率放大、开关控制等领域的半导体器件。
它具有高电压、高电流、低驻态功耗等优点，因此在现代电子设备中被广泛应用。
本文将介绍功率场效应晶体管的结构、工作原理以及应用领域。
功率场效应晶体管的结构一般由沟道、栅极、漏极和源极四部分组成。
其中，沟道是主要的电流通道，栅极用于控制沟道的导电性，漏极和源极则分别连接外部电路，是电流的输入和输出端口。
功率场效应晶体管通过对栅极施加电压，控制沟道的导电性，从而实现对电流的调节。
功率场效应晶体管的工作原理基于场效应。
当在栅极和源极之间施加一定电压时，形成的电场会改变沟道的导电性，从而控制漏极和源极之间的电流。
当栅极和源极之间的电压为零时，晶体管处于截止状态，电流无法通过；当栅极和源极之间的电压增大时，沟道导电性增强，电流开始通过。
因此，功率场效应晶体管可以实现在不同电压下对电流的精确控制。
功率场效应晶体管在电子领域有着广泛的应用，其中最常见的是功率放大和开关控制。
在功率放大中，晶体管可以放大输入信号的功率，从而驱动输出装置工作。
在开关控制中，晶体管可以实现高效的电源开关，用于控制电路的通断。
此外，功率场效应晶体管还广泛应用于电源管理、逆变器、电机驱动等领域，为现代电子设备的高效工作提供了重要支持。
总的来说，功率场效应晶体管作为一种重要的半导体器件，在现代电子领域有着广泛的应用。
通过对其结构和工作原理的了解，我们可以更好地理解其在电路中的作用，为电子设备的设计和应用提供支持。
希望本文能够帮助读者更深入地了解功率场效应晶体管，并进一步探索其在未来的应用前景。
常用功率器件MOSFET的基础知识介绍
常用功率器件MOSFET的基础知识介绍MOSFET，即金属-氧化物半导体场效应晶体管，是一种常用的功率器件。
它广泛应用于电子系统、电源和各种电路中，用于控制、放大和开关电信号。
下面是关于MOSFET基础知识的介绍。
MOSFET由金属-氧化物-半导体结构组成。
它具有三个电极：栅极(Gate)，源极(Source)和漏极(Drain)。
通过调节栅极上的电压，可以控制MOSFET的导通和截止。
MOSFET的工作原理是基于半导体中的场效应，利用电场控制电荷的通道。
MOSFET可以分为两种类型：N型MOSFET和P型MOSFET。
N型MOSFET 中，半导体材料的主要载流子是电子，而P型MOSFET中，主要载流子是空穴。
根据不同的应用需求，可以选择适合的MOSFET类型。
MOSFET的导通电压和电流特性由其栅极和漏极电压之间的关系决定。
当栅极和源极之间的电压增加到一定值时，形成了一个电子通道，电流可以通过MOSFET流动。
而当电压低于这个值时，通道将关闭，电流无法通过。
MOSFET的主要优点之一是高输入电阻。
由于栅极到绝缘层的电容很小，栅极输入信号的功耗很小。
另一个优点是低开关功耗。
与双极晶体管相比，MOSFET的开关速度更快，而且在关闭状态下消耗的功率更小。
MOSFET还有很多其他特性，如低电压操作、低噪声、高温操作能力等。
这些特性使得MOSFET在各种应用中具有广泛的用途。
在电子系统中，MOSFET可用作放大器、开关和电压控制器。
在放大器中，MOSFET可以增加电流的幅度和功率。
在开关电路中，MOSFET可用于控制电路的通断。
在电源中，MOSFET常用于稳压器和逆变器中。
为了保护MOSFET免受电压和电流的损坏，可以使用限流电阻、热敏电阻和电压变压器等保护电路。
此外，正确选择适合的散热器也是保证MOSFET稳定运行的关键。
总结起来，MOSFET是一种常用的功率器件，具有高输入电阻、低开关功耗和其他一些优点。
场效应管和mos管的区别综述
功率场效应晶体管MOSFET1.概述MOSFET的原意是：MOS（Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体），FET（Field Effect Transistor场效应晶体管），即以金属层（M）的栅极隔着氧化层（O）利用电场的效应来控制半导体（S）的场效应晶体管。
功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS型（Metal Oxide Semiconductor FET）,简称功率MOSFET（Power MOSFET）。
结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（Static Induction Transistor——SIT）。
其特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。
2.功率MOSFET的结构和工作原理功率MOSFET的种类：按导电沟道可分为P沟道和N沟道。
按栅极电压幅值可分为；耗尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型；对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道，功率MOSFET主要是N沟道增强型。
2.1功率MOSFET的结构功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示；其导通时只有一种极性的载流子（多子）参与导电，是单极型晶体管。
导电机理与小功率MOS管相同，但结构上有较大区别，小功率MOS管是横向导电器件，功率MOSFET大都采用垂直导电结构，又称为VMOSFET （Vertical MOSFET），大大提高了MOSFET器件的耐压和耐电流能力。
按垂直导电结构的差异，又分为利用V型槽实现垂直导电的VVMOSFET和具有垂直导电双扩散MOS结构的VDMOSFET（Vertical Double-diffused MOSFET），本文主要以VDMOS 器件为例进行讨论。
功率场效应晶体管
功率场效应晶体管
功率场效应晶体管（Power MOSFET）是一种常用的功率开关器件，它具有低开关损耗、高开关速度、可靠性高等优点，被广泛应用于电源、电机控制、照明等领域。
功率场效应晶体管的结构与普通场效应晶体管类似，但是它的电极和控制结构不同。
功率MOSFET的电极分为漏极、源极和栅极，其中栅极是控制器件导通和截止的关键。
当栅极施加正电压时，会形成一个电场，使得漏极和源极之间的导电区域形成一个导通通道，从而使得电流可以通过器件。
当栅极施加负电压时，导通通道被切断，器件截止。
功率场效应晶体管的主要特点是低导通电阻和高开关速度。
由于导通电阻很小，功率MOSFET可以承受较大的电流，从而实现高功率输出。
同时，由于开关速度快，功率MOSFET可以实现高频率开关，从而减小开关损耗，提高效率。
功率场效应晶体管的应用非常广泛。
在电源领域，功率MOSFET 可以用于DC-DC变换器、AC-DC变换器、逆变器等电路中，实现高效率的能量转换。
在电机控制领域，功率MOSFET可以用于驱动直流电机、步进电机等，实现精确的电机控制。
在照明领域，功率MOSFET可以用于LED驱动电路中，实现高效率的LED照明。
功率场效应晶体管是一种非常重要的功率开关器件，具有低开关损
耗、高开关速度、可靠性高等优点，被广泛应用于电源、电机控制、照明等领域。
随着技术的不断发展，功率MOSFET的性能将会不断提高，为各种应用提供更加优秀的解决方案。
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功率场效应晶体管MOSFET摘要：文中阐述了MOSFET的结构、工作原理、静态、动态特性，并对动态特性的改进进行了论述，简介了MOSFET的驱动电路及其发展动态。
分析了功率MOSFET的几种驱动电路的技术特性和功率损耗，阐述了功率MOSFET。
介绍了新一代MOSFET—QFET的主要技术特性，阐述了MOSFET器件的发展趋势和研发动态及变换器领域应用的优势。
变词：MOSFET 结构特性驱动电路功率损耗应用Abstract：This paper elaborate MOSFET frame、work elements、static state、dynamic characteristic，right dynamic characteristic improve on carry out discuss，brief introduction MOSFET drive circuit and develop dynamic。
analyze drive circuit technique characteristic and power loss for power MOSFET，elaborate power MOSFET develop current and research dynamic and parts of an apparatus apply advantage indeflector field。
Keywords：MOSFET frame characteristic drive circuit power loss apply1.概述MOSFET的原意是：MOS（Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体），FET（Field Effect Transistor场效应晶体管），即以金属层（M）的栅极隔着氧化层（O）利用电场的效应来控制半导体（S）的场效应晶体管。
功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS型（Metal Oxide Semiconductor FET）,简称功率MOSFET（Power MOSFET）。
结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（Static Induction Transistor——SIT）。
其特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。
2.功率MOSFET的结构和工作原理功率MOSFET的种类：按导电沟道可分为P沟道和N沟道。
按栅极电压幅值可分为；耗尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型；对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道，功率MOSFET主要是N沟道增强型。
2.1功率MOSFET的结构功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示；其导通时只有一种极性的载流子（多子）参与导电，是单极型晶体管。
导电机理与小功率MOS管相同，但结构上有较大区别，小功率MOS管是横向导电器件，功率MOSFET大都采用垂直导电结构，又称为VMOSFET（Vertical MOSFET），大大提高了MOSFET器件的耐压和耐电流能力。
按垂直导电结构的差异，又分为利用V型槽实现垂直导电的VVMOSFET和具有垂直导电双扩散MOS结构的VDMOSFET（Vertical Double-diffused MOSFET），本文主要以VDMOS器件为例进行讨论。
功率MOSFET为多元集成结构，如国际整流器公司（International Rectifier）的HEXFET采用了六边形单元；西门子公司（Siemens）的SIPMOSFET采用了正方形单元；摩托罗拉公司（Motorola）的TMOS采用了矩形单元按“品”字形排列。
2.2功率MOSFET的工作原理截止：漏源极间加正电源，栅源极间电压为零。
P基区与N漂移区之间形成的PN结J1反偏，漏源极之间无电流流过。
导电：在栅源极间加正电压UGS，栅极是绝缘的，所以不会有栅极电流流过。
但栅极的正电压会将其下面P区中的空穴推开，而将P区中的少子—电子吸引到栅极下面的P区表面当UGS大于UT（开启电压或阈值电压）时，栅极下P区表面的电子浓度将超过空穴浓度，使P型半导体反型成N型而成为反型层，该反型层形成N沟道而使PN结J1消失，漏极和源极导电。
2.3功率MOSFET的基本特性2.3.1静态特性；其转移特性和输出特性如图2所示。
漏极电流ID和栅源间电压UGS的关系称为MOSFET的转移特性，ID较大时，ID与UGS 的关系近似线性，曲线的斜率定义为跨导GfsMOSFET的漏极伏安特性（输出特性）：截止区（对应于GTR的截止区）；饱和区（对应于GTR 的放大区）；非饱和区（对应于GTR的饱和区）。
电力MOSFET工作在开关状态，即在截止区和非饱和区之间来回转换。
电力MOSFET漏源极之间有寄生二极管，漏源极间加反向电压时器件导通。
电力MOSFET的通态电阻具有正温度系数，对器件并联时的均流有利。
2.3.2动态特性；其测试电路和开关过程波形如图3所示。
开通过程；开通延迟时间td(on) —up前沿时刻到uGS=UT并开始出现iD的时刻间的时间段；上升时间tr— uGS仍uT上升到MOSFET进入非饱和区的栅压UGSP的时间段；iD稳态值由漏极电源电压UE和漏极负载电阻决定。
UGSP的大小和iD的稳态值有关，UGS 达到UGSP后，在up作用下继续升高直至达到稳态，但iD已不变。
开通时间ton—开通延迟时间与上升时间之和。
关断延迟时间td(off) —up下降到零起，Cin通过Rs和RG放电，uGS按指数曲线下降到UGSP时，iD开始减小为零的时间段。
下降时间tf— uGS仍UGSP继续下降起，iD减小，到uGS<UT时沟道消失，iD下降到零为止的时间段。
关断时间toff—关断延迟时间和下降时间之和。
2.3.3 MOSFET的开关速度。
MOSFET的开关速度和Cin充放电有很大关系，使用者无法降低Cin，但可降低驱动电路内阻Rs减小时间常数，加快开关速度，MOSFET只靠多子导电，不存在少子储存效应，因而关断过程非常迅速，开关时间在10—100ns之间，工作频率可达100kHz以上，是主要电力电子器件中最高的。
场控器件静态时几乎不需输入电流。
但在开关过程中需对输入电容充放电，仌需一定的驱动功率。
开关频率越高，所需要的驱动功率越大。
2.4动态性能的改进在器件应用时除了要考虑器件的电压、电流、频率外，还必须掌握在应用中如何保护器件，不使器件在瞬态变化中受损害。
当然晶闸管是两个双极型晶体管的组合，又加上因大面积带来的大电容，所以其dv/dt能力是较为脆弱的。
对di/dt来说，它还存在一个导通区的扩展问题，所以也带来相当严格的限制。
功率MOSFET的情况有很大的不同。
它的dv/dt及di/dt的能力常以每纳秒（而不是每微秒）的能力来估量。
但尽管如此，它也存在动态性能的限制。
这些我们可以仍功率MOSFET的基本结构来予以理解。
图4是功率MOSFET的结构和其相应的等效电路。
除了器件的几乎每一部分存在电容以外，还必须考虑MOSFET还并联着一个二极管。
同时仍某个角度看、它还存在一个寄生晶体管。
（就像IGBT也寄生着一个晶闸管一样）。
这几个方面，是研究MOSFET动态特性很重要的因素。
首先MOSFET结构中所附带的本征二极管具有一定的雪崩能力。
通常用单次雪崩能力和重复雪崩能力来表达。
当反向di/dt很大时，二极管会承受一个速度非常快的脉冲尖刺，它有可能进入雪崩区，一旦超越其雪崩能力就有可能将器件损坏。
作为仸一种PN结二极管来说，仔细研究其动态特性是相当复杂的。
它们和我们一般理解PN结正向时导通反向时阻断的简单概念很不相同。
当电流迅速下降时，二极管有一阶段失去反向阻断能力，即所谓反向恢复时间。
PN 结要求迅速导通时，也会有一段时间并不显示很低的电阻。
在功率MOSFET中一旦二极管有正向注入，所注入的少数载流子也会增加作为多子器件的MOSFET的复杂性。
功率MOSFET的设计过程中采取措施使其中的寄生晶体管尽量不起作用。
在不同代功率MOSFET中其措施各有不同，但总的原则是使漏极下的横向电阻RB尽量小。
因为只有在漏极N区下的横向电阻流过足够电流为这个N区建立正偏的条件时，寄生的双极性晶闸管才开始发难。
然而在严峻的动态条件下，因dv/dt通过相应电容引起的横向电流有可能足够大。
此时这个寄生的双极性晶体管就会起动，有可能给MOSFET带来损坏。
所以考虑瞬态性能时对功率MOSFET器件内部的各个电容（它是dv/dt的通道）都必须予以注意。
瞬态情况是和线路情况密切相关的，这方面在应用中应给予足够重视。
对器件要有深入了解，才能有利于理解和分析相应的问题。
3.高压MOSFET原理与性能分析在功率半导体器件中，MOSFET以高速、低开关损耗、低驱动损耗在各种功率变换，特别是高频功率变换中起着重要作用。
在低压领域，MOSFET没有竞争对手，但随着MOS的耐压提高，导通电阻随之以2.4-2.6次方增长，其增长速度使MOSFET制造者和应用者不得不以数十倍的幅度降低额定电流，以折中额定电流、导通电阻和成本之间的矛盾。
即便如此，高压MOSFET在额定结温下的导通电阻产生的导通压降仌居高不下，耐压500V以上的MOSFET 的额定结温、额定电流条件下的导通电压很高，耐压800V以上的导通电压高得惊人，导通损耗占MOSFET总损耗的2/3-4/5，使应用受到极大限制。
3.高压MOSFET 原理与性能分析在功率半导体器件中，MOSFET 以高速、低开关损耗、低驱动损耗在各种功率变换，特别是高频功率变换中起着重要作用。
在低压领域，MOSFET 没有竞争对手，但随着MOS 的耐压提高，导通电阻随之以2.4-2.6 次方增长，其增长速度使MOSFET制造者和应用者不得不以数十倍的幅度降低额定电流，以折中额定电流、导通电阻和成本之间的矛盾。
即便如此，高压MOSFET在额定结温下的导通电阻产生的导通压降仌居高不下，耐压500V 以上的MOSFET 的额定结温、额定电流条件下的导通电压很高，耐压800V 以上的导通电压高得惊人，导通损耗占MOSFET 总损耗的2/3-4/5，使应用受到极大限制。
3.1降低高压MOSFET导通电阻的原理与方法3.1.1 不同耐压的MOSFET的导通电阻分布。
不同耐压的MOSFET，其导通电阻中各部分电阻比例分布也不同。
如耐压30V的MOSFET，其外延层电阻仅为总导通电阻的29%，耐压600V 的MOSFET的外延层电阻则是总导通电阻的96.5%。