功率MOSFET应用心地
功率MOSFET分类及不同工艺优缺点应用场合
一．功率MOSFET概述MOSFET原意是（Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor）金属氧化物半导体场效应晶体管，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，但目前随着半导体技术的进步，现代MOSFET栅极早已用多晶硅栅取代金属栅。
功率MOSFET是70年代在经典MOSFET的基础上发展起来，主要作为功率电子开关使用。
与经典MOSFET不同，功率MOSFET着重发展和提高其功率特性，增大器件的工作电压和工作电流（功率MOSFET也称为电力MOSFET）。
功率MOSFET围绕如何解决耐压和功耗之间的矛盾产生了许多新工艺结构，由LD MOSFET结构起步经历了VV MOSFET、VU MOSFET、VD MOSFET、SJ MOSFET、Trench MOSFET、SGT MOSFET结构的演化。
功率MOSFET的特点是其用栅极电压控制漏极电流，输入阻抗高、驱动电路简单，驱动功率小，开关速度快、热稳定好等特性。
二．MOSFET分类、结构功率MOSFET按照导电类型、栅极驱动电压、元胞结构与工艺结构都有不同划分，具体分类如下：1．按导电类型分：（1）N沟道（2）P沟道2. 按栅极驱动电压分：（1）耗尽型（2）增强型耗尽型：当栅极电压为零时漏源极之间就已存在导电沟道。
增强型：对于N 沟道器件，栅极电压大于零时才存在导电沟道（小于零时才存在导电沟道为P型）。
以上四种类型MOSFET符号、输出特性和转移特性如图1所示；因功率MOSFET 主流是N沟道增强型，本文下面都是以N沟道增强型为例进行讨论。
图1-四种类型MOSFET 符号、输出特性和转移特性3. 按元胞结构分：（1）六边形（2）方形或矩形（3）条形目前如国际整流器公司IR的HEXFET采用了六边形元胞单元；西门子公司的SIP MOSFET采用了正方形元胞单元；摩托罗拉公司的T MOS采用了矩形元胞单元；仙童Fairchild公司采用了长方形元胞单元按条形排列。
MOSFET的选型及应用概览
MOSFET的选型及应用概览MOSFET的选型基础MOSFET在开关电源中的应用MOSFET在马达控制中的应用MOSFET在汽车中的应用MOSFET在LED 灯具中的驱动MOSFET 的选型基础MOSFET有两大类型:N沟道和P沟道。
在功率系统中，MOSFET可被看成电气开关。
当在N沟道MOSFET的栅极和源极间加上正电压时，其开关导通。
导通时，电流可经开关从漏极流向源极。
漏极和源极之间存在一个内阻，称为导通电阻RDS(ON)。
必须清楚MOSFET的栅极是个高阻抗端，因此，总是要在栅极加上一个电压。
如果栅极为悬空，器件将不能按设计意图工作，并可能在不恰当的时刻导通或关闭，导致系统产生潜在的功率损耗。
当源极和栅极间的电压为零时，开关关闭，而电流停止通过器件。
虽然这时器件已经关闭，但仍然有微小电流存在，这称之为漏电流，即IDSS。
作为电气系统中的基本部件，工程师如何根据参数做出正确选择呢,本文将讨论如何通过四步来选择正确的MOSFET。
1)沟道的选择。
为设计选择正确器件的第一步是决定采用N沟道还是P沟道MOSFET。
在典型的功率应用中，当一个MOSFET 接地，而负载连接到干线电压上时，该MOSFET就构成了低压侧开关。
在低压侧开关中，应采用N沟道MOSFET，这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。
当MOSFET连接到总线及负载接地时，就要用高压侧开关。
通常会在这个拓扑中采用P 沟道MOSFET，这也是出于对电压驱动的考虑。
2)电压和电流的选择。
额定电压越大，器件的成本就越高。
根据实践经验，额定电压应当大于干线电压或总线电压。
这样才能提供足够的保护，使MOSFET不会失效。
就选择MOSFET而言，必须确定漏极至源极间可能承受的最大电压，即最大VDS。
设计工程师需要考虑的其他安全因素包括由开关电子设备(如电机或变压器)诱发的电压瞬变。
不同应用的额定电压也有所不同;通常，便携式设备为20V、FPGA电源为20,30V、85,220VAC应用为450,600V。
功率MOSFET分类及不同工艺优缺点应用场合
功率MOSFET分类及不同工艺优缺点应用场合一．功率MOSFET概述MOSFET原意是（Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor）金属氧化物半导体场效应晶体管，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，但目前随着半导体技术的进步，现代MOSFET栅极早已用多晶硅栅取代金属栅。
功率MOSFET是70年代在经典MOSFET的基础上发展起来，主要作为功率电子开关使用。
与经典MOSFET不同，功率MOSFET着重发展和提高其功率特性，增大器件的工作电压和工作电流（功率MOSFET也称为电力MOSFET）。
功率MOSFET围绕如何解决耐压和功耗之间的矛盾产生了许多新工艺结构，由LD MOSFET结构起步经历了VV MOSFET、VU MOSFET、VD MOSFET、SJ MOSFET、Trench MOSFET、SGT MOSFET结构的演化。
功率MOSFET的特点是其用栅极电压控制漏极电流，输入阻抗高、驱动电路简单，驱动功率小，开关速度快、热稳定好等特性。
二．MOSFET分类、结构功率MOSFET按照导电类型、栅极驱动电压、元胞结构与工艺结构都有不同划分，具体分类如下：1．按导电类型分：（1）N沟道（2）P沟道2. 按栅极驱动电压分：（1）耗尽型（2）增强型耗尽型：当栅极电压为零时漏源极之间就已存在导电沟道。
增强型：对于N 沟道器件，栅极电压大于零时才存在导电沟道（小于零时才存在导电沟道为P型）。
以上四种类型MOSFET符号、输出特性和转移特性如图1所示；因功率MOSFET 主流是N沟道增强型，本文下面都是以N沟道增强型为例进行讨论。
图1-四种类型MOSFET 符号、输出特性和转移特性3. 按元胞结构分：（1）六边形（2）方形或矩形（3）条形目前如国际整流器公司IR的HEXFET采用了六边形元胞单元；西门子公司的SIP MOSFET采用了正方形元胞单元；摩托罗拉公司的T MOS采用了矩形元胞单元；仙童Fairchild公司采用了长方形元胞单元按条形排列。
浅谈功率MOSFET及其应用
浅谈功率MOSFET及其应用“MOSFET”是英文metal-oxide-semiconductor field effect transistor的缩写，意即“金属氧化物半导体场效应晶体管”。
小信号MOSFET主要用于模拟电路的信号放大和阻抗变换，但也可应用于开关或斩波。
功率MOSFET除少数应用于音频功率放大器，工作于线性范围，大多数用作开关和驱动器，工作于开关状态，耐压从几十伏到上千伏，工作电流可达几安培到几十安培。
功率MOSFET都是增强型MOSFET，它具有优良的开关特性。
近年来，功率MOSFET广泛地应用于电源、计算机及外设（软、硬盘驱动器、打印机、扫描器等）、消费类电子产品、通信装置、汽车电子及工业控制等领域。
本文介绍其分类、工作原理、主要特点、主要参数及特性、基本工作电路及应用电路举例。
功率MOSFET的分类功率MOSFET可分成两类：P沟道及N沟道，其电路符号如图1所示。
请记住：中间箭头向里的是N沟道而箭头向外的是P沟道。
它有三个极：漏极（D）。
源极（S）及栅极（G）。
有一些功率MOS-FET内部在漏源极之间并接了一个二极管或肖特基二极管，这是在接电感负载时，防止反电势损坏MOSFET。
如图2所示。
这两类MOSFET的工作原理相同，仅电源电压控制电压的极性相反。
工作原理N沟道增强型功率MOSFETF的内部基本结构如图3所示。
其中源极（S）和漏极（D）与P 型衬底材料之间用扩散杂质而形成一个N区，这样各形成一个PN结。
栅极（G）是做在SiO2绝缘层上，与P型硅衬底、源极及漏极都是绝缘的。
当漏极及源极之间加了一个V DS电压（而栅极及源极之间未加电压），则漏极与源极通道是由两个背靠背的PN结和P型硅本体电阻串联组成，如图4所示。
由于其PN结反向电流极小，在常温25℃下，其最大值为1μA（这电流称为I DSS），相当于漏极源极关断。
当栅极与P型硅衬底之间加V GS电压，则可把栅极及P型硅衬底看作电容器的极板，而SiO2是绝缘介质，它们之间形成一个电容器。
功率场效应管的结构,工作原理及应用
功率场效应管(MOSFET)的结构,工作原理及应用本文将介绍功率场效应管(MOSFET)的结构、工作原理及基本工作电路。
什么是场效应管(MOSFET)“场效应管(MOSFET)”是英文MetalOxide Semicoductor Field Effect Transistor的缩写，译成中文是“金属氧化物半导体场效应管”。
它是由金属、氧化物(SiO2或SiN)及半导体三种材料制成的器件。
所谓功率场效应管(MOSFET)(Power 场效应管(MOSFET))是指它能输出较大的工作电流(几安到几十安)，用于功率输出级的器件。
场效应管(MOSFET)的结构图1是典型平面N沟道增强型场效应管(MOSFET)的剖面图。
它用一块P型硅半导体材料作衬底(图la)，在其面上扩散了两个N型区(图lb)，再在上面覆盖一层二氧化硅(SiQ2)绝缘层(图lc)，最后在N区上方用腐蚀的方法做成两个孔，用金属化的方法分别在绝缘层上及两个孔内做成三个电极：G(栅极)、S(源极)及D(漏极)，如图1d所示。
从图1中可以看出栅极G与漏极D及源极S是绝缘的，D与S之间有两个PN结。
一般情况下，衬底与源极在内部连接在一起。
图1是N沟道增强型场效应管(MOSFET)的基本结构图。
为了改善某些参数的特性，如提高工作电流、提高工作电压、降低导通电阻、提高开关特性等有不同的结构及工艺，构成所谓VMOS、DMOS、TMOS等结构。
图2是一种N沟道增强型功率场效应管(MOSFET)的结构图。
虽然有不同的结构，但其工作原理是相同的，这里就不一一介绍了。
场效应管(MOSFET)的工作原理要使增强型N沟道场效应管(MOSFET)工作，要在G、S之间加正电压VGS及在D、S 之间加正电压VDS，则产生正向工作电流ID。
改变VGS的电压可控制工作电流ID。
如图3所示（上面↑）。
若先不接VGS(即VGS＝0)，在D与S极之间加一正电压VDS，漏极D与衬底之间的PN结处于反向，因此漏源之间不能导电。
MOSFET的简述及工作原理及应用领域解析
MOSFET的简述及工作原理及应用领域解析描述MOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor-金属氧化物半导体场效应晶体管）是一种半导体器件，广泛用于开关目的和电子设备中电子信号的放大。
由于MOSFET的尺寸非常小，因此MOSFET既可以是核心也可以是集成电路，可以在单个芯片中进行设计和制造。
MOSFET器件的引入带来了电子开关领域的变化。
1 什么是MOSFET？MOSFET是具有源极（Source），栅极（Gate），漏极（Drain）和主体（Body）端子的四端子设备。
通常，MOSFET的主体与源极端子连接，从而形成诸如场效应晶体管的三端子器件。
MOSFET通常被认为是晶体管，并且在模拟和数字电路中都使用。
这是MOSFET的基本介绍。
该设备的一般结构如下：场效应晶体管根据上述MOSFET结构，MOSFET的功能取决于沟道宽度中发生的电气变化以及载流子（空穴或电子）的流动。
电荷载流子通过源极端子进入通道，并通过漏极离开。
沟道的宽度由称为栅极的电极上的电压控制，该电极位于源极和漏极之间。
它与极薄的金属氧化物层附近的通道绝缘。
器件中存在的MOS容量是整个操作的关键部分。
带有端子的MOSFETMOSFET可以通过两种方式发挥作用：1）耗尽模式（Depletion Mode）2）增强模式（Enhancement Mode）耗尽模式当栅极端子两端没有电压时，该通道将显示其最大电导。
而当栅极端子两端的电压为正或负时，则沟道电导率会降低。
举例：增强模式当栅极端子两端没有电压时，该器件将不导通。
当栅极端子两端的电压最大时，该器件将显示出增强的导电性。
增强模式2 MOSFET的工作原理MOSFET器件的主要原理是能够控制源极端子和漏极端子之间的电压和电流。
它几乎像一个开关一样工作，并且该设备的功能基于MOS电容器。
MOS电容器是MOSFET的主要部分。
mosfet的应用领域
mosfet的应用领域
MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种用于控制电流的半导体器件，具有快速开关速度、低功耗、体积小等优点。
MOSFET 主要应用于以下领域：
1. 电源管理：MOSFET广泛应用于电源开关的控制，如DC-DC转换器、LED驱动器、液晶电视等电子产品。
2. 电机控制：MOSFET可以控制电机的启停和速度调节，用于汽车、工业、家用电器等领域。
3. 通信设备：MOSFET在移动通信基站的功率放大器、射频开关等方面应用广泛，实现信号的放大和处理。
4. 照明应用：MOSFET被广泛应用于高亮度LED照明和太阳能光伏逆变器等领域。
5. 汽车电子：MOSFET应用于汽车电子中，如发动机管理、刹车系统、座椅调节等方面，具有高速开关、低损耗等特点。
总之，MOSFET是一种重要的半导体器件，其应用领域广泛，可以满足不同领域的需求。
功率MOSFET分类及不同工艺优缺点应用场合
功率MOSFET分类及不同工艺优缺点应用场合1. 垂直型（Vertical）和表面型（Surface）MOSFET：根据硅片结构的不同，功率MOSFET可以分为垂直型和表面型。
垂直型MOSFET的结构使其能够承受更高的电压和电流，适用于高功率应用，如电力电子设备。
表面型MOSFET结构更简单，更容易制造，适用于低功率应用，如电源管理和音频放大器。
2. MOSFET和IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）：MOSFET和IGBT都是功率开关器件，都可以用于高功率应用。
MOSFET具有低开关损耗、高开关速度和更高的开关频率，适用于高频应用和需要快速开关动作的场合。
IGBT则具有更高的开关速度和更高的能量效率，适用于高电压和大电流的应用，如电力电子设备和电动汽车。
3.不同工艺：功率MOSFET可以使用不同的工艺制造，以满足不同的应用需求。
a. DMOS（Double-diffused Metal-Oxide-Semiconductor）：DMOS 是最常见的功率MOSFET工艺，具有较低的开关损耗和较高的开关速度。
在低电压应用中表现出色，如电源管理和车载电子。
b. LDMOS（Laterally Diffused Metal-Oxide-Semiconductor）：LDMOS具有较高的电流密度和电压承受能力，适用于中高功率应用，如无线通信基站和汽车电子。
c. VDMOS（Vertical Diffused Metal-Oxide-Semiconductor）：VDMOS结构使其能够承受更高的电压和电流，适用于高功率应用，如电力电子设备。
d. SiC-MOSFET和GaN（Gallium Nitride）-MOSFET：SiC-MOSFET和GaN-MOSFET采用SiC和GaN等宽禁带材料制造，具有更高的开关速度、更低的开关损耗和更高的温度承受能力，适用于高频高温应用，如无线通信和电动汽车。
功率MOSFET基础知识：什么是MOSFET,MOSFET功能、结构原理
功率MOSFET基础知识：什么是MOSFET,MOSFET功能、结构原理什么是功率MOSFET ？我们都懂得如何利用二极管来实现开关，但是，我们只能对其进行开关操作，而不能逐渐控制信号流。
此外，二极管作为开关取决于信号流的方向；我们不能对其编程以通过或屏蔽一个信号。
对于诸如“ 流控制” 或可编程开关之类的应用，我们需要一种三端器件和双极型三极管。
我们都听说过Bardeen & Brattain ，是他们偶然之间发明了三极管，就像许多其它伟大的发现一样。
结构上，它由两个背靠背的结实现( 这不是一笔大交易，早在Bardeen 之前，我们可能就是采用相同的结构实现了共阴极) ，但是，在功能上它是完全不同的器件，就像一个控制发射极电流流动的“ 龙头”—操作龙头的“ 手” 就是基极电流。
双极型三极管因此就是电流受控的器件。
场效应三极管(FET) 尽管结构上不同，但是，提供相同的“ 龙头” 功能。
差异在于：FET 是电压受控器件；你不需要基极电流，而是要用电压实施电流控制。
双极型三极管诞生于1947 年，不久之后一对杰出的父子Shockley 和Pearson 就发明了( 至少是概念)FET 。
为了与较早出现的双极型“ 孪生兄弟”相区别，FET 的三个电极分别被称为漏极、栅极和源极，对应的三极管的三个电极分别是集电极、基极和发射极。
FET 有两个主要变种，它们针对不同类型的应用做了最优化。
JFET( 结型FET) 被用于小信号处理，而MOSFET( 金属氧化物半导体FET) 主要被用于线性或开关电源应用。
他们为什么要发明功率MOSFET ？当把双极型三极管按照比例提高到功率应用的时候，它显露出一些恼人的局限性。
确实，你仍然可以在洗衣机、空调机和电冰箱中找到它们的踪影，但是，对我们这些能够忍受一定程度的家用电器低效能的一般消费者来说，这些应用都是低功率应用。
在一些UPS 、电机控制或焊接机器人中仍然采用双极型三极管，但是，它们的用途实际上被限制到小于10KHz 的应用，并且在整体效率成为关键参数的技术前沿应用中，它们正加速退出。
功率器件心得——功率MOSFET心得
功率器件心得——功率MOSFET心得功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。
因此，要求同时输出较大的电压和电流。
管子工作在接近极限状态。
一般直接驱动负载，带载能力要强。
功率MOSFET是较常使用的一类功率器件。
MOSFET是英文MetalOxideSemicoductorFieldEffectTransistor的缩写，译成中文是金属氧化物半导体场效应管。
它是由金属、氧化物（SiO2或SiN）及半导体三种材料制成的器件。
所谓功率MOSFET （PowerMOSFET）是指它能输出较大的工作电流（几安到几十安），用于功率输出级的器件。
功率MOSFET可分为增强型和耗尽型，按沟道分又可分为N沟道型和P沟道型。
做开关电源，常用功率MOSFET。
一般而言，MOS管制造商采用RDS（ON）参数来定义导通阻抗;对ORing FET应用来说，RDS（ON）也是最重要的器件特性。
数据手册定义RDS（ON）与栅极（或驱动）电压VGS以及流经开关的电流有关，但对于充分的栅极驱动，RDS（ON）是一个相对静态参数。
若设计人员试图开发尺寸最小、成本最低的电源，低导通阻抗更是加倍的重要。
在电源设计中，每个电源常常需要多个ORing MOS管并行工作，需要多个器件来把电流传送给负载。
在许多情况下，设计人员必须并联MOS管，以有效降低RDS（ON）。
在DC电路中，并联电阻性负载的等效阻抗小于每个负载单独的阻抗值。
比如，两个并联的2电阻相当于一个1的电阻。
因此，一般来说，一个低RDS（ON）值的MOS管，具备大额定电流，就可以让设计人员把电源中所用MOS管的数目减至最少。
除了RDS（ON）之外，在MOS管的选择过程中还有几个MOS管参数也对电源设计人员非常重要。
许多情况下，设计人员应该密切关注数据手册上的安全工作区（SOA）曲线，该曲线同时描述了漏极电流和漏源电压的关系。
基本上，SOA定义了MOSFET能够安全工作的电源电压和电流。
功率mosfet应用与解析（1）--功率mosfet基础
功率mosfet应用与解析（1）--功率mosfet基础本文内容较长，希望了解MOSFET基本参数工程师，需要花一些时间和耐心。
功率MOSFET基础内容表1.基本器件结构2.击穿电压3.导通状态特性4.电容5.栅极电荷6.栅极电阻7.导通和关断8.体二极管正向电压9.体二极管反向恢复10.雪崩能力和额定11.dV/dt额定12.热阻特性13.功率耗散14.安全工作区15.电流额定1.基本器件结构功率MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管)是非常通用的功率器件，因为它具有低的栅极驱动功率，快的开关速度和优异的并联工作能力。
许多功率MOSFET具有纵向的垂直结构，源极和漏极在晶元的相对的平面，从而可以流过大的电流和具有高的电压。
图1a和1b示出沟漕和平面两种基本的器件结构。
沟漕结构主要用于额定电压低于200V的器件，因为它具有高的沟道密度，因此导通电阻低。
平面结构适合于更高的额定电压器件，因为导通电阻主要由epi-层的电阻来决定，因此无法得到高的单元密度。
两种结构基本的操作相同。
除了特别的定义，本文只讨论沟漕结构。
Figure 1a: 沟漕MOSFET结构 Figure 1b: 平面MOSFET结构2.击穿电压在许多功率MOSFET中，N+ 源极和P-体形成的结是通过金属物短路的，从而避免意外的导通寄生的三极管。
当没有偏置加在栅极时，功率MOSFET通过反向偏置P-体和N- Epi形成的结，可以承受高的漏极电压。
在高压器件中，绝大部分电压由少掺杂的Epi层来承受：厚的少掺杂的Epi层承受更高的击穿耐压，但是增加了导通电阻。
在低压器件中，P-体掺杂程度和N- Epi层差不多，也可以承受电压。
如果P-体的厚度不够，重掺杂太多，耗尽区可以通孔达到N+ 源极区，从而降低了击穿电压值。
如果P-体的厚度太大，重掺杂不够，沟道的电阻和阈值电压将增大。
因此需要仔细的设计体和Epi掺杂和厚度以优化其性能。
数据表中，BV DSS通常定义为漏电流为250uA时漏极到源极的电压。
mosfet 报关用途
mosfet 报关用途
MOSFET（Multifrequency-Output Signaling，多频率输出信号）是一种电压控制式功率半导体器件，广泛应用于各种电子设备和系统，例如电机控制、电源管理、电动汽车、可再生能源系统等。
其具体用途如下：
1. 电源开关：MOSFET作为电源开关，能够控制电源的通断，从而实现电子设备的启动和关闭。
2. 电机控制：MOSFET可以用于控制电机的速度和方向，广泛应用于电动车、空调、洗衣机等设备的电机控制中。
3. 电源管理：MOSFET可以用于电源的稳压和调节，保证电子设备的安全运行。
4. 信号放大：MOSFET可以用于信号的放大，提高信号的传输质量和稳定性。
5. 可再生能源系统：在太阳能逆变器、风力发电系统中，MOSFET作为开关器件能够实现能源的转换和调节。
在报关过程中，其用途需要详细描述，并注明货物的具体品名、规格、型号等信息，以便海关进行准确的商品归类和税收征缴。
功率 mos fet 与 高 压 集 成 电 路
功率 mos fet 与高压集成电路功率MOSFET是一种高性能、高效率的电力开关器件，它具有低通阻、高开关速度和较低的开关损耗等特性，广泛应用于工业、电力、能源等领域。
而高压集成电路则是指在集成电路中运用特殊工艺和设计方法，被用于高压、高电压等环境下的电路。
功率 MOSFET 和高压集成电路的结合，可以实现高效率、高功率、高可靠性的电力控制和转换，对于现代电力系统的优化和升级具有重要意义。
本文将探讨功率 MOSFET 和高压集成电路的应用和发展趋势，以及相关技术和应用案例。
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功率MOSFET应用共21页文档
Vout 6 5 Q Q 43 QQ D N G * 1 **T 12 QQ 12 RR GateVGateV PWMICControl Vdc+Vdc-
5.逆变电源领域的应用
5.投影仪电源中的应用
1）投影仪电源应用框图 一般大功率输出为5V/30A
2）投影仪电源中应用电路
6.服务器电源应用 1）.服务器电源应用框图
3SQ CI-kcuB )CD(niV
Vout * 1 **T 12 QQ 12 RR GateVGateV ICControl Vdc+ Vdc-
3.电子捕鱼器的应用：
4.ATX(PC电源)：
在PC电源中，350W输出电压为：12V/17A,3.3V /16A，5V/25A等，在输出端会采用同步整流。
11.液晶电视电源(功率MOSFET的电流要求较小,输出一般为： 3.3V/10A,12V/5A,5V/18A.封装一般为TO-252,TO-263等SMD 居多),功放系统，低压电动工具等
谢谢！
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
功率MOSFET应用
服从真理，就能征服一切事物
MPS功率MOSFET应用 领域
2011-8-4
1.开关电源中的应用：
在开关电源中的应用一般用在较大功率 的产品上，一般为100W～300W,且输出 直流为低电压，会采用同步整流拓扑。
)CD(tuoV VetaG VetaG 1SQ 2SQ egatSCLL 32 QQ CI-VH 1 Q egatSCFP V503~V58 )~(niV
功率MOS管应用指南
功率MOSFET 应用指南目录1 概述 (2)2 分类 (2)3 工作机理 (3)4 结构特点 (5)5 等效电路模型 (6)6 特性参数 (7)7 MOSFET的选用 (9)8 MOSFET的驱动 (11)9 MOSFET的并联使用 (11)10 使用注意事项 (11)11 主要封装形式 (16)12 主要供应商 (17)13 参考书目 (20)功率MOSFET应用指南1概述MOSFET的英文全称是Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，中文名称是金属氧化物半导体场效应晶体管，也叫绝缘栅场效应晶体管，缩写为MOSFET，简称MOS管。
功率MOSFET是一类导电沟道槽结构特殊的场效应管，它是继MOSFET之后新发展起来的高效、功率开关器件。
它不仅继承了MOS场效应管输入阻抗高（≥108 ）、驱动电流小（0.1μA左右）的优点，还具有耐压高（最高可耐压1200V）、工作电流大（1.5A～100A）、输出功率高、跨导线性好、开关速度快等优良特性。
正是由于它将电子管与功率晶体管的优点集于一身，因此在开关电源、逆变器、电压放大器、功率放大器等电路中获得广泛应用。
2分类MOS管是一种单极性载流子参与导电的半导体器件。
根据导电沟道的载流子可以划分为N沟道和P沟道。
如果导电沟道的载流子是电子，则称为N沟道；如果载流子是空穴，则称为P沟道。
MOS管的导电沟道，可以在制作过程中形成，也可以通过接通外部电源形成，当栅压等于零时就存在沟道（即在制造时形成的）称为耗尽型，在施加外部电压后才形成沟道的称为增强型。
按照导电沟道和沟道形成的过程两点来分类，MOS管可以分为：P沟增强型MOS管、P沟耗尽型MOS管、N沟增强型MOS管和N沟耗尽型MOS管。
图1是四类MOSFET和它们的图形符号。
图1 MOSFET的分类和图形符号功率MOSFET一般很少采用P沟道，因为空穴的迁移率比电子的迁移率低，相同的沟道尺寸，P沟道的晶体管比N沟道的导通电阻大。
MOSFET在各领域中的应用
Static parameters 靜態參數
VGS(th)，VGS(off)：閾值電壓 VGS(th) 是指加的柵源電壓能使漏極開始有 電流，或關斷MOSFET時電流消失時的電 壓，測試的條件（漏極電流，漏源電壓， 結溫）也是有規格的。正常情況下，所有 的 MOS柵極器件的閾值電壓都會有所不同。 因此，VGS(th)的變化範圍是規定好的。 VGS(th)是負溫度係數，當溫度上升時， MOSFET將會在比較低的柵源電壓下開啟。
Static parameters 靜態參數
IGSS ―柵源漏電流 IGSS是指在特定的柵源電壓情況下流過柵 極的漏電流。 即:VDS=0V,VGS=30V
第四部分 MOSFET的動態參數
Dynamic parameters 動態參數
Ciss： 輸入電容。 Ciss= CGD+ CGS（ CDS短路） 將漏源短接，用交流信號測得的柵極和源極之間的電容就是輸入電容。Ciss是由柵漏電容Cgd和柵源電 容Cgs並聯而成，或者Ciss = Cgs +Cgd。當輸入電容充電致閾值電壓時器件才能開啟，放電致一定 值時器件才可以關斷。因此驅動電路和Ciss對器件的開啟和關斷延時有著直接的影響。 Coss：輸出電容。 Coss= CDS+CGD。
應用領域：印表機、液晶電視、15寸液晶顯示器、通訊終端 設備、HUB、監控器、數碼相框等(4N60/6N60)
3. 48W、50W適配器
應用領域： 筆記本、17/19寸液晶顯示 器等(6N60)
4. 60W適配器 應用領域：20/22寸液晶顯示器、移動DVD、電池充 電器、筆記本電源適配器等（6N60/8N60)
將柵源短接，用交流信號測得的漏極和源極之間的電容就是輸出電容。Coss是由漏源電容Cds和柵漏電容Cgd並聯而成， 或者Coss = Cds +Cgd對於軟開關的應用，Coss非常重要，因為它可能引起電路的諧振
功率MOSFET的应用问题分析
功率MOSFET的应⽤问题分析近些年来，作者⾛访过很多客户，结识了⼤量的在⼀线从事电源设计和开发的⼯程师，在和他们的交流过程中，也遇到过许多技术的问题，然后⼤家⼀些分析这些问题产⽣的原因，并找到相应的解决⽅法。
在这个过程中，我遇到过困惑迷茫，也体验过成功喜悦，并和许多⼯程师成有为朋友，他们是我⼈⽣路的最坚实的快乐和财富，他们⼀直⿎励我，将遇到的许多经验分享出来,现在整理⼀些功率MOSFET典型的应⽤问题，希望对⼴⼤的电⼦⼯程师有所帮助。
问题1：在MOSFET的应⽤中，主要考虑的是哪些参数？在负载开关的应⽤中，MOSFET导通时间的计算，多少为佳？PCB的设计，铜箔⾯积开多⼤会⽐较好？D极、S极的铜箔⾯积⼤⼩是否需要⼀样？有公式可以计算吗？回复：MOSFET主要参数包括：耐压BVDSS，Rdson，Crss，还有VGS(th),Ciss, Coss；同步BUCK变换器的下管，半桥和全桥电路，以及有些隔离变换器副边同步整流MOSFET中，还要考虑内部⼆极管反向恢复等参数，要结合具体的应⽤。
下⾯的波形为感性负载功率MOSFET开通的过程，Rg为MOSFET内部栅极电阻，Ron为MOSFET的栅极和驱动电源VCC之间的串联⼤电阻的和：，包括栅极外部串联的电阻以及PWM 驱动器的上拉电阻。
具体的开通过程，参考⽂献：基于漏极导通区特性理解MOSFET开关过程，今⽇电⼦：2008.11理解功率MOSFET的开关损耗，今⽇电⼦：2009.10VGS(th)和VGP在MOSFET的数据表中可以查到，有些数据表中没有标出VGP，可以通过计算得到平台的电压值。
产⽣开通损耗的时间段为t2和t3，t1时间段不产⽣开通损耗，但产⽣延时。
在负载开关的应⽤中，要保证在t3时间后，输出电容充电基本完成，就是电容的电压基本等于输⼊电压，在这个过程中，控制平台的电压VGP，就相当于控制了最⼤的浪涌电流，浪涌电流就不会对系统产⽣影响。
科普 MOSFET在大功率开关电源中的应用简析
科普MOSFET在大功率开关电源中的应用简析
大功率电源在设计研发过程中，少不了功率器件MOSFET的参与。
这种重要的电子元件负载电流大，本身的导通电阻较低，因此非常适合大功率开
关电源的选用。
在今天的文章中，我们将会就功率器件MOSFET在大功率电源中的应用以及常见问题，进行简单的分析介绍。
由于本身具备多种优势，大功率开关电源往往会选用功率MOSFET进行系统整流设计。
然而，在电路系统的设计过程中，我们仍然需要注意到这种功
率器件与双极型晶体管的区别。
MOSFET的栅极电容是比较大，在导通之前
要先对该电容充电，当电容电压超过阈值电压时MOSFET才开始导通。
因此，栅极驱动器的负载能力必须足够大，以保证在系统要求的时间内完成对等效
栅极电容的充电。
还有一个问题是在进行栅极驱动电流的计算时容易出现的错误，那就是将MOSFET的输入电容和CEI混为一谈。
不少人会直接使用该公式去计算峰值
栅极电流，即：I=C（dv/dt）。
实际上，CEI的值比CISS高很多，必须要根
据MOSFET生产商提供的栅极电荷（QG）指标计算。
栅极电荷QG是MOSFET栅极电容的一部分，其正确的计算公式为：
QG=QGS+QGD+QOD。
其中QG为总的栅极电荷，QGS为栅极-源极电荷，QGD为栅极-漏极电荷，QOD为Miller电容。
充满后的过充电荷典型的MOSFET曲线如图1所示。
图1
从图1中所提供的功率器件MOSFET过充电荷曲线中可以看到，在大功率。
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功率MOSFET的正向导通等效电路
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张兴柱博士
张兴柱博士
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功率MOSFET的正向截止等效电路
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张兴柱博士
功率MOSFET的稳态特性总结
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张兴柱博士
包含寄生参数的功率MOSFET等效电路
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张兴柱博士
功率MOSFET的开通和关断过程原理
张兴柱博士
t]：
关断过程[9
5~t
-- 在t5前，MOSFET工作于导通状态，t5时，MOSFET被驱动关断；
-- [t5-t6]区间，MOSFET的Cgs电压经驱动电路电阻放电而下降，在t6时刻，MOSFET的通态电阻微微上升，DS电压梢稍增加，但DS电流不变；
-- [t6-t7]区间，在t6时刻，MOSFET的Millier电容又变得很大，故GS电容的电压不变，放电电流流过Millier电容，使DS电压继续增加；
-- [t7-t8]区间，至t7时刻，MOSFET的DS电压升至与Vgs相同的电压，Millier电容迅速减小，GS电容开始继续放电，此时DS电容上的电压迅速上升，DS电流则迅速下降；
-- [t8-t9]区间，至t8时刻，GS电容已放电至Vth，MOSFET完全关断；该区间内GS电容继续放电直至零。
因二极管反向恢复引起的MOSFET开关波形
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张兴柱博士
功率MOSFET的功率损耗公式
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张兴柱博士
功率MOSFET的选择原则与步骤
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张兴柱博士
理想开关的基本要求
理想开关的基本要求
张兴柱博士
用电子开关实现理想开关的限制
用电子开关实现理想开关的限制
张兴柱博士
（1）：电子开关的电压和电流方向有限制：
（2）：电子开关的稳态开关特性有限制：
-- 导通时有电压降；（正向压降，通态电阻等）
-- 截止时有漏电流；
-- 最大的通态电流有限制；
-- 最大的阻断电压有限制；
-- 控制信号有功率要求，等等。
（3）：电子开关的动态开关特性有限制：
-- 开通有一个过程，其长短与控制信号及器件内部结构有关；
-- 关断有一个过程，其长短与控制信号及器件内部结构有关；
-- 最高开关频率有限制。
目前作为开关的电子器件非常多。
在开关电源中，用得最多的是二极管、MOSFET、IGBT等，以及它们的组合。
电子开关的四种结构
张兴柱博士
开关器件的分类
开关器件的分类
张兴柱博士
（1）：按制作材料分类：
－－ （Ｓｉ）功率器件；
－－ （Ｇａ）功率器件；
－－ （ＧａＡｓ）功率器件；
－－ （ＳｉＣ）功率器件；
－－ （ＧａＮ）功率器件；－－－ 下一代
－－ （Ｄｉａｍｏｎｄ）功率器件；－－－ 再下一代
（2）：按是否可控分类：
-- 完全不控器件：如二极管器件；
-- 可控制开通，但不能控制关断：如普通可控硅器件；
-- 全控开关器件
-- 电压型控制器件：如MOSFET，IGBT，IGT/COMFET，SIT等；
-- 电流型控制期间：如GTR，GTO等
（3）：按工作频率分类：
-- 低频功率器件：如可控硅，普通二极管等；
-- 中频功率器件：如GTR，IGBT，IGT/COMFET；
-- 高频功率器件：如MOSFET，快恢复二极管，萧特基二极管，SIT等（4）：按额定可实现的最大容量分类：
-- 小功率器件：如MOSFET
-- 中功率器件：如IGBT
-- 大功率器件：如GTO
（5）：按导电载波的粒子分类：
-- 多子器件：如MOSFET，萧特基，SIT,JFET等
-- 少子器件：如IGBT，GTR，GTO，快恢复，等
不同开关器件的比较
不同开关器件的比较
张兴柱博士。