场效应管功能及参数介绍
简述场效应管的主要参数
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简述场效应管的主要参数场效应管是一种常用的半导体器件,它在电子设备中起着重要的作用。
它的主要参数包括导通电阻、截止电压、增益、最大电流和漏极电流等。
导通电阻是场效应管的一个重要参数。
它指的是当场效应管导通时,漏极和源极之间的电阻。
一般来说,导通电阻越小,场效应管的导通能力越强,效果也越好。
导通电阻的大小直接影响着场效应管的开关速度和功耗。
截止电压是另一个重要的参数。
它指的是场效应管在没有输入信号时,漏极和源极之间的电压。
当输入信号小于截止电压时,场效应管处于截止状态,不导电。
而当输入信号大于截止电压时,场效应管进入导通状态。
截止电压的大小取决于场效应管的工作方式,不同类型的场效应管有不同的截止电压。
增益是指场效应管的输入和输出之间的电流或电压增加的比例。
它是衡量场效应管放大能力的重要参数。
增益越大,场效应管的放大能力越强。
不同类型的场效应管有不同的增益特性,可以根据需要选择合适的场效应管。
最大电流是场效应管能够承受的最大电流值。
超过最大电流值,场效应管将会被损坏。
因此,在设计电路时,需要根据实际需求选择合适的场效应管,以确保电流不会超过其最大电流。
漏极电流是场效应管在截止状态下的漏极电流值。
漏极电流越小,场效应管的截止状态越好,功耗也越低。
因此,漏极电流是衡量场效应管性能的重要指标之一。
场效应管的主要参数包括导通电阻、截止电压、增益、最大电流和漏极电流等。
这些参数直接影响着场效应管的工作性能和应用范围。
在选择场效应管时,需要综合考虑这些参数,以满足实际需求。
同时,合理设计电路,确保场效应管在正常工作范围内,以提高电子设备的性能和可靠性。
常用场效应管参数大全
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常用场效应管参数大全场效应管(MOSFET)是一种常用的电子器件,广泛应用于各种电路中。
了解场效应管的参数对于正确选用和应用场效应管非常重要。
下面是一些常用的场效应管参数的介绍:1.电荷参数:- 输入电容(Ciss):指在恒定的源极电压下,栅源电压从0V变化到开启电压时,输入的电荷。
一般情况下,输入电容越小,开关速度越快。
- 输出电容(Coss):指在恒定的栅源电压下,漏源电压从0V变化到开启电压时,可以作用在漏极电容上的输出电荷。
输出电容越小,开关性能越好。
2.静态电流参数:-偏置电流(IDSS):指在恒定的栅源电压下,漏源电压为零时,漏极的电流。
偏置电流越大,MOSFET的放大能力越强。
- 截止电流(ID(off)):指在恒定的栅极电压下,当漏极开路时,导通电流的下限。
3.动态电流参数:- 开关时间(ton和toff):指从栅源电压达到开启电压到漏源电压达到截止电压的时间。
开关时间越短,场效应管的开关速度越快。
- 开关过渡时间(tr和tf):指从栅源电压从10%到90%或90%到10%的转换时间。
开关过渡时间越短,场效应管的切换速度越快。
4.饱和区电流参数:- 饱和漏源电流(ID(on)):指在恒定的栅极电压下,当漏极电压达到饱和时,漏极的电流。
- 饱和压降(VDSat):指在饱和状态下,漏极电压和源极电压之间的电压降。
5.开关特性参数:- 截止电压(VGS(off)):指在恒定的源极电压下,栅源电压为零时,漏源电压的电压降。
- 开启电压(VGS(th)):指在恒定的源极电压下,漏源电压达到截止电压时的栅源电压。
6.热特性参数:-热阻(θJA):指导热回路中的芯片与环境之间的热阻,表示芯片散热的能力。
- 最大结温(TJmax):指芯片能够承受的最高结温。
超过最大结温可能会损坏场效应管。
以上是一些常用的场效应管参数的介绍。
了解这些参数可以帮助我们选择和应用场效应管。
在实际应用中,我们通常根据具体的需求和电路要求来选择合适的场效应管,以保证电路性能的稳定和高效。
用场效应管参数大全
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用场效应管参数大全场效应管是一种常用的半导体器件,也被称为FET(Field Effect Transistor)。
它是由三个电极组成的,分别是栅极、漏极和源极。
场效应管的工作原理是通过控制栅极电压来调节漏极和源极之间的电流。
以下是场效应管的一些重要参数的详细介绍:1. 负极限电压(VDSmax):它是场效应管允许的最大漏极与源极之间的电压。
超过此电压会使管子损坏。
2. 正极限电压(VGSmax):它表示了场效应管允许的最大栅极与源极之间的电压。
超过此电压会引起栅极结击穿。
3. 最大漏极电流(IDmax):它是场效应管允许的最大漏极电流。
超过此电流会使管子损坏。
4.静态工作点(Q点):它是场效应管的直流偏置点,通常用IDQ和VGSQ来表示。
正确的偏置点有助于管子的稳定工作。
5. 漏极饱和电压(VDSsat):它是在饱和状态下,漏极电压与源极电压之间的最小差值。
当漏极电压小于这个值时,管子进入饱和状态。
6. 开启电压(Vth):它是栅极电压与源极电压之间的最小差值,使场效应管开始导通。
7.电流增益(μ):它是漏极电流与栅极电流之间的比值。
它表示了栅极电流对漏极电流的放大能力。
8. 输入电阻(Rin):它是场效应管输入端的电阻。
它表示了输入信号对管子的负载能力。
9. 输出电阻(Rout):它是场效应管输出端的电阻。
它表示了管子输出信号对负载的影响。
10. 控制转移函数(gfs):它是栅极电流和源极电流之间的比值。
它表示了控制信号对输出信号的调节能力。
11.反射损耗(RL):它是输出端与负载之间的阻抗差异引起的信号反射损耗。
12.噪声系数(NF):它是场效应管的噪声输出与输入之比,描述了场效应管对噪声的放大能力。
这些是场效应管的一些重要参数,它们对于正确选择和应用场效应管至关重要。
不同的场合需要考虑不同的参数,以确保电路的正常工作和性能优化。
常用场效应管及晶体管参数
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常用场效应管及晶体管参数场效应管(FET)和晶体管(BJT)是现代电子设备中广泛使用的两种主要的电子器件。
他们在放大、开关和电路控制等方面起着重要作用。
下面将详细介绍常用场效应管和晶体管的参数。
一、场效应管(FET)的参数1. 空载传导(Idss):空载传导是指当栅极-源电压为零时的最大漏极-源极电流。
这个参数表示了当栅极完全封闭时,通过FET的最大电流。
2. 门源截止电压(VGS(off)):当栅极-源电压为零时,FET将完全关闭,不传导漏极电流。
这个参数可以用来确定FET的静态工作点。
3. 饱和电压(VDS(sat)):饱和电压是指,在给定的栅极-源极电压和栅极电压下,漏极-源极电流达到饱和状态时的漏极-源极电压。
在这个电压下,FET可以传导最大电流。
4. 输入电容(Ciss):输入电容是指当栅极电压变化时,所需的输入电荷的数量,单位为法拉。
这个参数表示了栅极电压对FET的效果。
5. 输出电导(Drain-to-Source On-Resistance,RDS(on)):输出电导是指当FET完全开启时,漏极-源极电阻的值。
值越小,FET的效果越好。
二、晶体管(BJT)的参数1. 最大集电极电流(Ic(max)):最大集电极电流是指晶体管能够承受的最大电流值。
超过这个电流值会导致晶体管损坏。
2. 饱和电流(Ic(sat)):饱和电流是指当基极电流大到一定程度时,集电极-发射极电流稳定在最大值的状态。
此时,晶体管工作在饱和区,可以作为开关使用。
3. 直流增益(DC Current Gain,hFE):直流增益是指当基极电流增大时,集电极电流相对于基极电流的放大倍数。
该参数用来描述晶体管的放大能力。
4. 射极漏电流(Iceo):射极漏电流是指当基极电流为零时,集电极-发射极间的非控制电流。
此时,晶体管处于关闭状态。
5. 输入电容(Cbe):输入电容是指当基极电压变化时,所需的输入电荷的数量。
这个参数表示了基极电压对晶体管的效果。
70n10场效应管参数
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70n10场效应管参数70N10场效应管是一种常用的功率管,具有一系列特定的参数。
在本文中,我们将详细介绍70N10场效应管的各个参数及其重要性。
1.峰值漏极电流(IDP):峰值漏极电流是指场效应管在工作过程中漏极电流的最大值。
这个参数决定了场效应管的功率承受能力和热稳定性。
如果电流超过了峰值漏极电流,可能会导致场效应管损坏。
2.漏极-源极电压(VDS):漏极-源极电压是指场效应管的漏极和源极之间的电压差。
这个参数决定了场效应管的输出电压范围。
当漏极-源极电压超过了规定范围,场效应管可能会发生击穿现象,导致损坏。
3.栅极-源极电压(VGS):栅极-源极电压是指场效应管的栅极和源极之间的电压差。
这个参数决定了场效应管的工作状态。
当栅极-源极电压低于某个阈值电压时,场效应管处于关断状态;当栅极-源极电压高于阈值电压时,场效应管处于导通状态。
4.漏极电阻(RDS(ON)):漏极电阻是指场效应管导通状态下的漏极电压与漏极电流之间的比值。
这个参数决定了场效应管的导通能力和功耗。
漏极电阻越小,功耗越低,效率越高。
5.栅极电荷(Qg):栅极电荷是指场效应管的栅极电容量。
这个参数决定了场效应管的开关速度和控制能力。
栅极电荷越小,场效应管的开关速度越快,响应能力越强。
6.输入电容(Ciss):输入电容是指场效应管的输入端和输出端之间的电容。
这个参数决定了场效应管的输入电流和输入电压之间的关系。
输入电容越小,场效应管对输入信号的响应越快。
7.输出电容(Coss):输出电容是指场效应管的输出端和源极之间的电容。
这个参数决定了场效应管的输出电流和输出电压之间的关系。
输出电容越小,场效应管的输出电压稳定性越好。
8.反馈电容(Crss):反馈电容是指场效应管的漏极和栅极之间的电容。
这个参数决定了场效应管的反馈特性和稳定性。
反馈电容越小,场效应管的稳定性越好。
9.温度系数(TC):温度系数是指场效应管参数随温度变化的比例。
这个参数决定了场效应管的温度特性和稳定性。
场效应管系列参数
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场效应管系列参数场效应管是一种被广泛应用于电子设备中的半导体器件,具有很多重要的参数。
本文将详细介绍场效应管的系列参数,包括栅极电压(Vgs)、漏极电流(Id)、漏极电压(Vd)、传导电阻(Rds)、增益(Gm)、饱和电流(Idss)、漏极电流温度系数(Idss Temp Coefficient)、漏极电流失调(Drain Current Mismatch)等参数。
1. 栅极电压(Vgs):栅极电压是控制场效应管工作的重要参数,它决定了栅极与漏极之间的电场强度。
通过调节栅极电压,可以改变漏极电流的大小。
2.漏极电流(Id):漏极电流是场效应管主要的输出电流,它决定了场效应管能够输出的电流大小。
漏极电流的大小与栅极电压及其他工作条件相关。
3.漏极电压(Vd):漏极电压是场效应管工作时的主要参考电压,它决定了场效应管的工作状态。
通常情况下,漏极电压要保持在一定的范围内,过高或过低都可能导致失效。
4. 传导电阻(Rds):传导电阻是场效应管导通状态时产生的电阻,它会对电路的功率损耗产生影响。
传导电阻的大小与场效应管的结构和工艺有关,一般来说,传导电阻越小,导通时的功率损耗越小。
5.增益(Gm):增益是场效应管的重要参数之一,它表示了场效应管输出电流与输入电压之间的关系。
增益的大小与场效应管的工作状态有关,一般来说,增益越大,表示场效应管具有更好的放大能力。
6. 饱和电流(Idss):饱和电流是场效应管在栅极电压为零时的最大漏极电流。
它是指场效应管工作在饱和区时,漏极电流的最大可接受值。
饱和电流的大小与场效应管的类型和工作状态有关。
7.漏极电流温度系数:漏极电流温度系数表示了场效应管漏极电流随温度变化的情况。
漏极电流温度系数的大小与场效应管的材料和结构有关,一般来说,漏极电流温度系数越小,表示场效应管对温度的变化越不敏感。
8.漏极电流失调:漏极电流失调是指多个场效应管在相同工作条件下漏极电流的差异。
由于制造工艺和器件本身的不完美性,不同场效应管之间的漏极电流会存在一定的差异。
nce80h15场效应管参数
![nce80h15场效应管参数](https://img.taocdn.com/s3/m/914a1641eef9aef8941ea76e58fafab069dc4494.png)
一、场效应管的基本概念场效应管是一种半导体器件,是一种控制电流流动的主要方式是通过电压而非电流的管子。
场效应管是由MOSFET和JFET两种类型:JFET的控制电压是电压,MOSFET管的控制电压是电压。
两种类型的管子调制是通过搭电场来完成的。
场效应管的参数包括了大量的参数:共性参数和特异参数。
本文着重介绍场效应管的参数分类及其详细参数。
二、场效应管的参数分类1. 共性参数共性参数是指所有场效应管都具有的参数,选择共性参数对于不同类型的场效应管是基本参数。
2. 特异参数特异参数是指只有特定型号的场效应管才有的参数,常常用于区分不同型号的管子。
三、场效应管参数的详细介绍1. 共性参数1.1 动态参数动态参数是指管子在工作时随着工作状态的变化而变化的参数。
包括晶体电流、传导电阻等。
1.2 静态参数静态参数是指管子固有的参数,如最大漏极电流,最大漏极电压等。
1.3 输入参数输入参数是指作为输入的电压电流等参数。
包括场效应管的栅压、源极电流等。
1.4 输出参数输出参数是指作为输出的电压电流等参数。
包括场效应管的漏极电流、漏极电压等。
2. 特异参数2.1 硅树脂硅树脂是指在场效应管封装中的一种材质。
2.2 电流增益电流增益是指管子的输出电流与输入电流的倍数关系。
2.3 工作温度范围工作温度范围是指管子能够正常工作的温度范围。
2.4 耐压耐压是指管子能够承受的最大电压。
四、场效应管参数的应用场效应管是现代电子设备中广泛应用的元器件之一,参数的正确选择和使用对电子产品性能和稳定性有重要影响。
在选择场效应管时,需要根据实际应用环境和要求选择合适的管子参数,在设计和生产过程中严格控制参数的精度和稳定性。
五、总结场效应管是一种重要的半导体器件,其参数的正确选择和使用对于电子产品的稳定性和性能具有重要意义。
本文介绍了场效应管参数的分类和详细参数,并对其应用进行了简要介绍,希望对场效应管的选择和应用有所帮助。
六、参考文献[1] 《电子元器件手册》,人民邮电出版社,2008[2] 《场效应管工作原理与应用》,电子技术应用,2010[3] 《场效应管参数的选择方法》,半导体技术,2009以上是本文对场效应管参数的一些简要介绍。
场效应管参数用途大全
![场效应管参数用途大全](https://img.taocdn.com/s3/m/fdc73604a9956bec0975f46527d3240c8447a1d4.png)
场效应管参数用途大全场效应管(Field-Effect Transistor,简称FET)是一种主要用于放大、开关和调节信号的电子器件。
它是一种三端器件,由源极(Source)、栅极(Gate)和漏极(Drain)组成。
场效应管具有很多参数,下面将详细介绍这些参数的用途。
1.漏极电流(ID):漏极电流是指通过场效应管的漏极-源极电路的电流。
它可以用来测量和控制场效应管的放大增益和工作状态。
2.栅-源电压(VGS):栅电压与源电压之间的差值,用于控制场效应管的导通与截止状态。
当VGS小于场效应管的阈值电压时,管子截止;当VGS大于阈值电压时,管子导通。
3.漏-源电压(VDS):漏电压与源电压之间的差值,用于测量场效应管的电压增益和功耗。
它还用于确定场效应管的工作状态,如饱和区、线性区和截止区。
4. 率定电压(VGS-off):当栅电压小于阈值电压时,场效应管处于关断状态。
率定电压是指栅电压,使得场效应管完全截止,漏极电流为零。
5.漏极电阻(RD):漏极电阻是指场效应管的漏极电压和漏极电流之间的比率。
它用于测量和控制场效应管的输出阻抗和信号衰减。
6.栅-漏电流(IGS):栅-漏电流是指栅极和源极之间的电流。
它表示在截止区域时,栅极上的电流,即零漏极电压条件下的漏极电流。
7.漏极电容(CDS):漏极电容是指场效应管的漏极电压和变化的漏极电流之间的比率。
它与场效应管的频率响应和带宽有关。
8.栅电流(IG):栅电流是指通过场效应管的栅极-源极电路的电流。
栅电流用于测量和控制场效应管的输入阻抗和信号增益。
9.输入电容(CGS):输入电容是指场效应管的栅极电压和变化的栅极电流之间的比率。
它与场效应管的频率响应和带宽有关。
10.输出电容(CDS):输出电容是指场效应管的漏极电压和变化的漏极电流之间的比率。
它与场效应管的频率响应和带宽有关。
11. 开关速度(Switching Speed):开关速度是指场效应管在从截止状态到导通状态或从导通状态到截止状态的转换时间。
5n100场效应管参数
![5n100场效应管参数](https://img.taocdn.com/s3/m/935fc00486c24028915f804d2b160b4e777f8148.png)
5n100场效应管参数5N100场效应管是一种常用的电子元件,具有许多重要的参数。
本文将介绍5N100场效应管的主要参数,并对其作用和特性进行详细阐述。
1. 阈值电压(Vth):阈值电压是指在场效应管的栅极和源极之间的电压达到一定值时,场效应管开始导通的电压。
它是决定场效应管导通与否的重要因素,也是控制场效应管工作状态的关键参数。
2. 漏极电流(Idss):漏极电流是指在场效应管导通状态下,栅极与源极之间的电压为零时,通过漏极的电流。
漏极电流的大小与场效应管的导通能力有关,通常用来评估场效应管的性能。
3. 静态工作点(Q-point):静态工作点是指场效应管在直流工作状态下的工作点,也就是栅极和源极之间的电压和漏极电流的取值。
静态工作点的选择对于保证场效应管的正常工作和提高电路性能有重要影响。
4. 最大漏极电流(Idmax):最大漏极电流是指场效应管可以承受的最大漏极电流值。
超过最大漏极电流会导致场效应管过载,甚至损坏。
因此,在设计电路时需要确保漏极电流不超过场效应管的最大额定值。
5. 输出电导(Gout):输出电导是指在场效应管导通状态下,漏极电流对栅极-源极电压的变化率。
输出电导越大,场效应管的放大能力越强,输出信号失真越小。
6. 输入电容(Ciss):输入电容是指场效应管栅极与源极之间的电容。
输入电容的大小与场效应管的开关速度和输入信号频率有关,较大的输入电容会导致场效应管的响应速度变慢。
7. 输出电容(Coss):输出电容是指场效应管漏极与源极之间的电容。
输出电容的大小与场效应管的开关速度和输出信号频率有关,较大的输出电容会导致场效应管的响应速度变慢。
8. 开关时间(ton, toff):开关时间是指场效应管从导通到截止或从截止到导通的时间。
开关时间的长短直接影响场效应管的开关速度和工作效率。
9. 热阻(θja):热阻是指场效应管从结节到环境之间的热阻,也就是场效应管的散热能力。
热阻越小,场效应管的工作温度就越低,散热效果越好。
常用部分场效应管型号用途参数
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常用部分场效应管型号用途参数场效应管(Field Effect Transistor,简称FET)是一种三极管,也是一种电控型的半导体器件。
它的工作原理是通过外加的电场来改变电流的流动,从而实现放大、开关等功能。
在电子电路中,场效应管被广泛应用于信号放大、开关控制、振荡电路等方面。
常用的场效应管型号有很多,下面我们来介绍几种常见的场效应管及其用途和参数:1.2N7000型场效应管:2N7000是一款N沟道增强型场效应管,主要用于低功率开关电路和电压放大电路。
其最大漏极电流为200mA,最大漏-源耐压为60V,开关速度较快,适用于一般的低功率开关应用。
2.IRF840型场效应管:IRF840是一款N沟道增强型场效应管,主要用于功率放大和开关电路。
其最大漏极电流为8A,最大漏-源耐压为500V,具有较低的漏-源电阻,适用于高功率开关电路和功率放大电路。
3.2SK1058型场效应管:2SK1058是一款功率型场效应管,用于音频功率放大电路和开关控制电路。
其最大漏极电流为11A,最大漏-源耐压为200V,具有较低的漏-源电阻和较高的增益,适合于高保真音频放大器和功率放大器。
4.BS170型场效应管:BS170是一款低功耗型N沟道增强型场效应管,主要用于低压低功率开关电路和放大电路。
其最大漏极电流为0.5A,最大漏-源耐压为60V,具有低功耗和较小的体积,适合于便携式电子设备和低功率电路应用。
以上只是部分常见的场效应管型号和应用场景,不同场效应管的参数还包括漏-源电阻、温度特性、开关速度、最大功耗等。
在选择场效应管时,需要根据具体的应用需求和电路设计要求来确定合适的型号和参数。
总结起来,场效应管是一种重要的电子器件,常用于信号放大、开关控制、功率放大等各种电路中。
不同型号的场效应管具有不同的参数,它们的应用范围和性能也有所差异,因此在使用场效应管时需要仔细选择合适的型号和参数,以满足具体的电路需求。
场效应管的主要参数
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场效应管的主要参数场效应管是一种晶体管,也称为FET(Field Effect Transistor)。
与双极晶体管(BJT)相比,场效应管具有许多优点,例如高输入阻抗,低噪声,以及高分辨率输入电压等。
主要参数:1. 阈值电压(Vth):阈值电压是场效应管工作的一个关键参数。
它表示当输入电压小于该值时,场效应管处于截止区,不导电。
当输入电压大于阈值电压时,场效应管进入饱和区或线性区,开始导通。
2. 饱和电流(Idsat):饱和电流是指当场效应管工作在饱和区时,通过漏极-源极的电流。
饱和电流取决于场效应管的尺寸和工作电压。
3. 负漏极导纳(Yfs):负漏极导纳是指场效应管的输入导纳,也称为转导。
它表示单位漏极-源极电压变化时,漏极-源极电流的变化量。
负漏极导纳可以决定输出电流与输入电压的比例关系。
4. 输入电阻(Rin):输入电阻是指场效应管的输入端电压与输入端电流之间的比值。
由于场效应管的输入电流很小,因此输入电阻较高,可以使得场效应管适用于高阻抗输入的电路。
5. 输出电导(Gds):输出电导是指场效应管的输出导纳,也称为转导。
它表示单位漏极-源极电压变化时,漏极-源极电流的变化量。
输出电导可以决定输出电流与漏极-源极电压的比例关系。
6.噪声系数(NF):噪声系数表示场效应管引入的噪声对输入信号的影响程度。
一般来说,噪声系数越低,性能越好。
7. 压控电阻(rDS(on)):压控电阻表示当场效应管处于线性区时,漏极-源极电阻的大小。
压控电阻越小,漏极-源极电压对漏极-源极电流的影响就越小。
压控电阻与输入电压有关,可以在一定范围内调节。
8.带宽(BW):带宽是指场效应管工作的频率范围。
带宽可以决定场效应管在不同频率下工作的能力。
9.温度稳定性:温度稳定性是指场效应管在不同温度下的性能变化。
温度稳定性越好,场效应管在不同温度下的性能变化越小。
总结:。
场效应管的主要参数
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场效应管的主要参数场效应管(Field Effect Transistor,简称FET)是一种常用的电子器件,常被用于放大、开关和调节电流等应用中。
它具有许多重要的参数,这些参数对于理解和设计电路至关重要。
本文将介绍场效应管的一些主要参数,并解释它们的作用和特点。
1. 漏极截止电压(VDS(off)):漏极截止电压是指当场效应管关闭时,漏极和源极之间的电压。
当VDS(off)为正值时,漏极电压高于源极电压,此时场效应管处于关闭状态。
VDS(off)的值取决于场效应管的工作状态和特性。
这个参数对于确定场效应管的工作状态和电路的稳定性非常重要。
2. 饱和漏极电压(VDS(sat)):饱和漏极电压是指当场效应管完全开启时,漏极和源极之间的最小电压。
在饱和区,场效应管的导通状态稳定,电流可以通过管子流动。
VDS(sat)的值取决于场效应管的特性和工作状态。
这个参数对于确定场效应管的工作范围和电路的性能至关重要。
3. 置零漏极电压(VDS(off) zero):置零漏极电压是指当场效应管完全关闭时,漏极和源极之间的电压。
当VDS(off) zero为正值时,漏极电压高于源极电压,此时场效应管处于完全关闭状态。
VDS(off) zero的值取决于场效应管的工作状态和特性。
这个参数对于确定场效应管的截止状态和电路的稳定性非常重要。
4. 阈值电压(Vth):阈值电压是指当场效应管开始导通时,栅极和源极之间的电压。
在阈值电压以上,场效应管开始导通,电流可以通过管子流动。
Vth的值取决于场效应管的类型和制造工艺。
这个参数对于确定场效应管的导通状态和电路的性能至关重要。
5. 压缩因子(K):压缩因子是指栅极电压变化与漏极电流变化之间的比率。
K的值取决于场效应管的类型和特性。
较大的K值意味着场效应管具有较好的放大能力和线性特性。
这个参数对于确定场效应管的放大能力和电路的线性度至关重要。
6. 输入电容(Ciss):输入电容是指场效应管的栅极和源极之间的电容。
a09n03n场效应管参数
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a09n03n场效应管参数A09N03N场效应管参数场效应管是一种常用的电子元件,具有很多种类和型号。
本文将重点介绍A09N03N场效应管的参数特性及其应用。
一、参数特性1. 额定参数A09N03N场效应管的额定参数包括最大漏源电压(VDS)、最大漏源电流(ID)和最大功耗(PD)。
这些参数定义了场效应管在正常工作条件下的最大电压、电流和功率。
2. 阈值电压(Vth)阈值电压是指当场效应管的栅极电压达到一定值时,漏源电流开始显著增加的电压。
A09N03N场效应管的阈值电压一般为2-4V,不同型号的场效应管具有不同的阈值电压。
3. 静态工作点静态工作点是指场效应管在直流电路中的工作状态,通常由栅极电压(VGS)和漏源电流(ID)确定。
静态工作点的选择对于电路的性能和稳定性非常重要。
4. 开关特性A09N03N场效应管具有优良的开关特性,能够在较低的栅极电压下实现漏源电流的开关控制。
这使得场效应管在数字电路和功率控制电路中得到广泛应用。
二、应用领域1. 电源管理A09N03N场效应管在电源管理电路中扮演重要角色,用于电压稳压、电流控制和功率开关等功能。
通过控制场效应管的导通和截止状态,可以实现对电路的高效能量管理。
2. 电机驱动场效应管在电机驱动电路中广泛应用,能够实现对电机的精确控制。
A09N03N场效应管具有低导通电阻和快速开关速度,适用于高效率和高精度的电机控制。
3. 信号放大场效应管具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗,能够实现对信号的放大和驱动。
A09N03N场效应管的参数特性使其在音频放大、射频放大和功率放大等应用中具有良好的性能。
4. 光电耦合场效应管与光电耦合器结合使用,能够实现光电信号的放大和隔离。
这种应用广泛用于光电耦合器的输出级驱动和信号隔离等领域。
总结A09N03N场效应管是一种性能优良的电子元件,具有多种参数特性和广泛的应用领域。
了解和掌握场效应管的参数特性,能够更好地应用于电路设计和电子系统的开发。
场效应管的特点、参数及使用注意事项
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场效应管的特点、参数及使用注意事项
1.场效应管的特点
场效应管是电压掌握型器件,它不向信号源索取电流,有很高的输入电阻,而且噪声小、热稳定性好,因此宜于做低噪声放大器,特殊是低功耗的特点使得在集成电路中大量采纳。
2.场效应管的主要参数
夹断电压U P :指当U DS 值肯定时,结型场效应管和耗尽型MOS 管的I D 减小到接近零时U GS 的值称为夹断电压。
开启电压U T :指当U DS 值肯定时,增加型MOS管开头消失I D 时的U GS 值称为开启电压。
跨导g m :指U DS 肯定时,漏极电流变化量Δ I D 与栅-源极电压变化量Δ U GS 之比。
最大耗散功率P CM :指管子正常工作条件下不能超过的最大可承受功率。
3.使用留意事项
(1)场效应管的栅极切不行悬空。
由于场效应管的输入电阻特别高,栅极上感应出的电荷不易泄放而产生高压,从而发生击穿损坏管子。
(2)存放时,应将绝缘栅型场效应管的三个极相互短路,以免受外电场作用而损坏管子,结型场效应管则可开路保存。
(3)焊接时,应先将场效应管的三个电极短路,并按源极、漏极、
栅极的先后挨次焊接。
烙铁要良好接地,并在焊接时切断电源。
(4)绝缘栅型场效应管不能用万用表检查质量好坏,结型场效应管则可以。
场效应管的参数
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场效应管的参数场效应管(也称为MOSFET)是一种常用的半导体元件,具有高速开关和放大功能。
它是现代电子设备中最重要的元件之一,被广泛应用于各种应用领域,如数字电路、放大器、功率控制器等。
场效应管的参数描述了其性能特点和工作状态,对于设计和选择电路具有重要意义。
以下是常见的场效应管参数的详细介绍。
1. 漏极-源极饱和电压(Vds):漏极-源极饱和电压是指场效应管工作时,漏极电压和源极电压之间的最大允许值。
超过这个电压将导致场效应管处于饱和状态并损坏。
2. 阈值电压(Vth):阈值电压是指当栅极电压超过一定值时,场效应管开始导通的电压。
它决定了场效应管的开关特性和工作状态。
3. 输出电导(gds):输出电导是指场效应管的漏极-源极电流与漏极-源极电压之间的关系。
它反映了场效应管的开关速度和驱动能力,输出电导越大表示场效应管能够提供更大的输出电流。
4. 输入电容(Ciss):输入电容是指场效应管的栅极-源极电容。
它表示了场效应管输入端的电荷存储和响应能力。
输入电容越大,场效应管对输入信号的响应速度越慢。
5. 输出电容(Coss):输出电容是指场效应管的漏极-源极电容。
它表示了场效应管输出端的电荷存储和响应能力。
输出电容越大,场效应管的开关速度越慢。
6. 反馈电容(Crss):反馈电容是指场效应管的栅极-漏极电容。
它表示了场效应管内部反馈电荷的存储和响应能力。
反馈电容越大,场效应管的增益稳定性越好。
7. 直流电流增益(ID):直流电流增益是指场效应管在工作点处的漏极电流与栅极电流之间的比值。
它反映了场效应管的放大能力和驱动能力。
8. 开通电压(Vgs):开通电压是指当栅极电压超过一定值时,场效应管完全导通的电压。
它与阈值电压的差值决定了场效应管的工作状态和开关特性。
以上是场效应管常见的重要参数,它们对于电路设计和选择具有重要意义。
了解和熟悉这些参数将有助于合理应用场效应管,实现电路的高性能和稳定工作。
场效应管参数
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场效应管参数场效应管,又称为晶体管,是一种常用的半导体器件,常被用作电子线路中的开关或放大器。
了解场效应管的参数对于正确设计和使用电子线路非常重要。
本文将介绍场效应管的几个重要参数及其意义。
1. 阈值电压(Vth)阈值电压是场效应管的重要参数之一,表示在栅极和源极之间的电压达到一定数值时,管内发生导电的过程。
一般来说,场效应管的介质栅氧化层越厚,阈值电压越高;栅极和源极之间的距离越大,阈值电压越高。
阈值电压的大小对于控制场效应管的导通和截止状态有重要影响。
2. 最大漏极电流(Idmax)最大漏极电流是指场效应管在极端的工作条件下,漏极电流达到的最大值。
这个参数是限制场效应管工作的重要参考,因为超过这个最大值,场效应管可能会失效或发生烧毁。
因此,在设计电子线路时,需要合理选择场效应管的最大漏极电流,以保证其正常工作。
3. 输出特性曲线输出特性曲线描述了场效应管输出电流和输出电压之间的关系。
通过输出特性曲线,可以了解场效应管在不同电压下的工作情况。
一般来说,输出特性曲线是用漏极电流作为横轴,漏极电压作为纵轴进行绘制的。
根据输出特性曲线,可以判断场效应管在不同工作点时的放大倍数、失真情况等。
4. 开启电压范围(VDSmax)开启电压范围表示场效应管能够正常工作的最大输入电压范围。
如果输入电压超过了该范围,场效应管可能会发生损坏。
因此,设计电路时需要注意选择合适的输入电压范围,以保证场效应管的正常工作。
5. 串源电阻(Rss)串源电阻是指场效应管源极和漏极之间的等效电阻。
该参数与场效应管的导通能力和放大能力有关。
一般来说,串源电阻越小,场效应管的导通能力越强,放大倍数也会相应增加。
6. 输入电容(Cin)输入电容是场效应管输入端的一种电容性质,表示当输入电压发生变化时,输入端所具有的电容。
输入电容在设计电子线路时需要考虑,因为输入电容的存在会对信号的传输和频率特性造成影响。
7. 输出电容(Cout)输出电容是场效应管输出端的一种电容性质,表示当输出电压发生变化时,输出端所具有的电容。
常用场效应管参数及代换
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常用场效应管参数及代换场效应管是一种常用的电子器件,常用于放大、开关和稳压等电路中。
场效应管的参数包括管子类型、三极管参数、特性参数等。
本文将介绍常用场效应管的参数及其代换关系。
1.场效应管的类型场效应管分为两种类型:N 沟道型(N-Channel)和 P 沟道型(P-Channel)。
N 沟道型的导电介质是负载,而 P 沟道型则是正载。
2.场效应管的三极管参数(1)漏源电流(ID):场效应管导通时的电流。
(2)漏源电压(VD):场效应管导通时的电压。
(3)栅极电压(VG):用于控制场效应管导通和截止的电压。
(4)漏极电压(VDS):场效应管导通时的漏极电压。
(5)栅源电压(VGS):场效应管导通时的栅源电压。
3.场效应管的特性参数(1)漏源电流增益(gm):当栅源电压变化时,漏源电流的变化率。
(2)输出电导(gds):当栅源电压变化时,输出端漏源电流的变化率。
(3)输出电导增益(gm/gds):输出电导与漏源电流的比值,表示场效应管的放大性能。
(4)输入电阻(Rin):场效应管的输入端电阻,用于表示对输入信号的接受能力。
(5)输出电阻(Rout):场效应管的输出端电阻,用于表示对输出信号的驱动能力。
(6)跨导电导增益(gm/rd):跨导电导与输出电阻的比值,表示场效应管的放大性能。
(7)截止电压(VGSoff):当栅源电压较低时,导通电流减小到很小的值。
4.场效应管的代换场效应管的代换常用于简化电路分析和设计。
常用的场效应管代换模型有三种:电流源代换、跨导电源代换和电阻代换。
(1)电流源代换:当场效应管工作在饱和区时,可以将电流源与场效应管并联,电流源的电流值等于场效应管漏源电流(ID),电压值等于场效应管的漏源电压(VD)。
(2)跨导电源代换:当场效应管工作在正常放大区时,可以将跨导电源与场效应管串联,跨导电源的电流值等于场效应管输电导(gm),电压值等于场效应管的栅源电压(VGS)。
(3)电阻代换:当输入电阻(Rin)和输出电阻(Rout)较大时,可以用电阻代替场效应管。
简述场效应管的主要参数
![简述场效应管的主要参数](https://img.taocdn.com/s3/m/283bdead80c758f5f61fb7360b4c2e3f56272567.png)
简述场效应管的主要参数场效应管是一种常用的电子元器件,广泛应用于各个领域中。
它具有许多重要的参数,这些参数对于了解场效应管的性能和应用非常重要。
本文将简要介绍场效应管的主要参数。
第一个主要参数是漏极电流(ID)。
漏极电流是指场效应管的漏极电流,它是决定场效应管工作状态的重要因素之一。
漏极电流的大小取决于栅极电压和漏极电压,通过调整栅极电压和漏极电压可以控制漏极电流的大小。
第二个主要参数是栅极电压(VG)。
栅极电压是指场效应管的栅极电压,它是控制场效应管工作状态的关键参数之一。
通过调整栅极电压,可以控制场效应管的导通和截止状态,从而实现对电流的控制。
第三个主要参数是漏极电压(VD)。
漏极电压是指场效应管的漏极电压,它是决定场效应管工作状态的重要因素之一。
漏极电压的大小取决于栅极电压和漏极电流,通过调整栅极电压和漏极电流可以控制漏极电压的大小。
第四个主要参数是增益(μ)。
增益是指场效应管的电流放大倍数,它是评估场效应管性能的重要指标之一。
增益的大小取决于场效应管的结构和工作状态,通过调整栅极电压和漏极电流可以控制增益的大小。
第五个主要参数是阈值电压(VT)。
阈值电压是指场效应管的栅极电压达到一定值时,场效应管开始导通的电压。
阈值电压的大小取决于场效应管的材料和结构,通过调整栅极电压可以控制阈值电压的大小。
第六个主要参数是导通电阻(Ron)。
导通电阻是指场效应管在导通状态下的电阻,它是评估场效应管导通能力的重要指标之一。
导通电阻的大小取决于场效应管的结构和材料,通过调整栅极电压和漏极电流可以控制导通电阻的大小。
第七个主要参数是截止电阻(Roff)。
截止电阻是指场效应管在截止状态下的电阻,它是评估场效应管截止能力的重要指标之一。
截止电阻的大小取决于场效应管的结构和材料,通过调整栅极电压和漏极电流可以控制截止电阻的大小。
场效应管的主要参数包括漏极电流、栅极电压、漏极电压、增益、阈值电压、导通电阻和截止电阻。
场效应管参数解释
![场效应管参数解释](https://img.taocdn.com/s3/m/178b2dae112de2bd960590c69ec3d5bbfc0ada51.png)
场效应管参数解释场效应管是一种半导体电子器件,由于其结构简单、工作可靠、功耗低等特点,被广泛应用于电子系统中的放大、开关和调制等功能。
场效应管具有许多参数,包括漏极电流IDSS、泄漏漏射电流IGSS、栅-源漏极电容CGS、栅-漏极电容CGD、漏-源电导GDS等。
这些参数对场效应管的性能和使用条件有重大影响。
以下将详细介绍场效应管的各个参数及其解释。
首先是漏极电流IDSS。
场效应管的漏极电流IDSS是在栅源极间电压为零时,漏极源极间的电流。
它是栅源极间电压为零时,漏极源极间的电流。
这个参数反映了当栅源极间电压为零时,场效应管的漏极到源极间的电导能力。
IDSS较大的场效应管具有较高的输出功率和较低的输出电阻。
其次是泄漏漏射电流IGSS。
泄漏漏射电流即栅源极间电流IGSS,是指当栅源极间电压为零时,泄漏到栅极电流。
这个参数是反映了场效应管的负向电流转导能力。
泄漏漏射电流较小的场效应管在关断状态下,泄漏电流较小。
接着是栅-源漏极电容CGS。
栅-源漏极电容是指在反向偏置条件下,栅极与源极间以及栅极与漏极间的电容。
这个参数是影响场效应管的高频性能的重要参数。
较小的栅-源漏极电容可以提高场效应管的高频特性。
然后是栅-漏极电容CGD。
栅-漏极电容是指在反向偏置条件下,栅极与漏极间的电容。
它是场效应管的输入电容,对于高频应用来说是一个重要参数。
较小的栅-漏极电容可以提高场效应管的频带宽度和工作速度。
最后是漏-源电导GDS。
漏-源电导是场效应管的输出电导。
它是指在恒定栅极-源极电压下,漏极-源极间的电导。
这个参数反映了场效应管的放大能力。
较大的漏-源电导可以提高场效应管的放大倍数。
除了以上的参数,场效应管还有一些其他重要的参数,如最大漏极电流ID、最小绝缘电阻RDS(ON)、漏源结电容CDS等。
最大漏极电流ID是指场效应管能够承受的最大漏极电流。
当实际工作时,漏极电流不应超过这个值,否则会导致器件损坏。
最小绝缘电阻RDS(ON)是指场效应管的漏-源电阻。
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2.2场效应管功能及参数介绍开关电源的基本电路由“交流一直转换电路”, “开关型功率变换器”, “控制电路”和整流稳波电路”而组成.输入的电网电压通过“交流一直流转换电路”中的整流和稳器转换成直流电,该直流电源作为“开关型功率变换器”的输入电源,经过“开关型功率更换器”将直流电转变为高频脉冲电波电压输出给“整流滤波电路”,变成平滑直流供给负载,控制电路则起着控制“开关型功率变换器”工作的作用.开关型功率变换器是开关电源的主电路,开关电源的能量转换,电压变换就由它承担.在直流变换器的基础上,由于高频脉冲技术及开关变换技术的进一步发展,出现了推挽式开关型功率变换器,全挢式开关型功率变换器,半挢式﹑单端正激式.单端反激式开关型功率变换器.其控制方法可分为脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频调制(PFM)两种.开关电源最重要的组件是MOSFET,它的开通和关短控制着整个电源运转.MOSFET原意是MOS(METAL OXIDE SEWILONDUCTOR,金属氧化物半导体)FET(FIELD DFFECT TRAHSISTOR,场效应晶体),即以金属层(M)的栅极隔着氧化层(0),利用电场的效应来控制半导体(S)的场效应晶体管.功率场应晶体管也分为结型绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS型(Metal Oxide Semi Conductor FET),简称功率MOSFET(Power MOSPET).结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管(STATIC INTUCTION TRANSISTOR,缩写为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,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.国际整流器公司.(在International Rectifier,缩写IR)把MOSFET用于高压的器件归纳为第3,6,9代,其中包括3,5代,而用于低压的则为第5,7,8代.功率MOSFET按导电沟通可分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)和增强型(对于N或P沟道器,件栅极电压大珪或小于零时才存在导电沟道,功率MOSFET主要是N沟道增强型).2.2.1.功率MOSFET的结构功率MOSPET的内部结构和电气符号如下周所示,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,但结构上有极大区别.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.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的结构为多元集.如国际整流器公司的HEXFET采用六边形单元;西门子公司的STPMOSFET采用了正方形单元;摩托罗拉公司的TMOS采用了矩形单元按“品”字形排列.2.2.2功率MOSFET的工作方式截止:漏极间加正电源,栅源极间电压为零.P基区与N漂移区之间形成的PN结,反偏;漏源极之间无电流流过.导电:在栅源极间加正电压Vgs,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Vgs大于UT(开启电压或阀值电压)时,栅极下面P区表面的电子浓度将超过空穴的浓度,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PN结缩小消失,漏极和源极导电.2.2.3功率MOSFET的基本特性1.静态特性其转移特性和转出特性如图所示漏极电流Id和栅源间电压Vgs的关系为MOSFET的转移特性.Id较大时,Id与Vgs的关系近似线性 ,曲线的斜率定义为跨导Gfs.在恒流区内,N信道增强型MOSFET的Id可近似表示为:id=Ido(Vgs/VT-1)² (Vgs>VT)图2.3 场效应管的静态特性或取Ido是Vgs=2Vt时的id值MOSFET的漏极伏安特性(输出特性)与GTR的对应关系为: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.MOSFET工作在开关状态,即在截止区和非饱和区之间来回转换.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.功率MOSFET的通态分数,对器件幷联时的均流有利.2.动态特性其测试电路和开关过程如下图所示,开遍延迟时间Td(on)指Vp前沿时刻到Vs等于Vt幷开始出Id的时刻间的时间段.上升时间Tr指Vgs上升到MOSFET进入非绝和区的栅压Vgsp的时间段.Id稳态值由漏级电源电压Ve和漏级负载电阻决定.Vgsp的大小和Id的稳态值有关.Vgs达到Vgsp后,在Vp作用下继续升高直至达到稳态,但Id已不变.开通时间ton指开通延迟时间与上升时间之和.关断延迟时间td(off)指Vp下降到零起,Cin通过Rs和Rg放电,Vgs按指数曲线下降到Vgsp时,Id开始减小为零的时间段.下降时间在指Vgs从Vgsp继续下降起,Id减小,到Vgs<Vt时沟道消失,Id下降到零为止时间段.关段时间 toff指关断延迟时间和下降时间之和.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Ro,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.它的开关时间在10~100ns之间,工作频率可迖100KHE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,仍需一定的驱动动率.开关频率越高,所需要的驱动功率越大.图2.4 场效应管的开关波形4.动态性能的改进在器件应用是除了要考虑器件的电压,电流,频率外,还必须牚握在应用中如何保护器件,不使器件在瞬志变化中受损害.晶间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的能力常以每纳秒的能力来估量.尽管如此,它也存在动态性能的限制,对于这些,我们可以以从功率MOSFET的基本结构予以理解.图2.5 功率MOSFET的等效电路如图2.5所示,除了考虑器件的每一部分存在电容以外,还必须考虑MOSFET还幷联着一个二极管,同时,从某个角度看,它还存在一个寄生晶体管(就像IGBT)也寄生着一个晶间管一样),这几个方面是研MOSFET动态特性很重要的因素.首先,MOSFET结构中所附带的寄生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迖.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制,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.对于任一种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结正向时导通而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,也会有一段时间幷不显示很低的电阻.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,是作务多子器件的MOSFET的复杂性.应在功率MOSFET的统计过程采取措施,使其中的寄生晶体管尽量不起作用.在不同代的功率MOSFET中所采取的措施有所不同,但总的原则是使漏极下的横向电阻Rb的值尽量小.因为,只有在漏极N区下的横向电阻流过足够电流,为这N区功力正偏的条件下,寄生的双极性晶阐管才开始发难.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可能足够小.此时,这个寄生的双极性晶体管就会启动,有可能给MOSFET带来损坏,所以,考虑瞬志性能时,对功率MOSFET器件内部的各个电容都必须予以注意.2.3.4 MOSFET的主要参数1.漏源击穿电压Udss:Udss通常为结温在25℃ ~150℃之间,对漏源极的击穿电压.该参数限制了MOSFET的最高工作电压,常用的MOSFET的Udss通常在1000V以下.尤其以500V及以下器件的各项性能最佳.需要注意的是,常用的MOSFET的漏源击穿电压具有正温度系数,因此在温度低于测试条件时,Udss会低于产品手册中给出的资料.2.漏极连续电流额定Id和漏极脉冲电流峰值Idm:这是标称电力MOSFET电流定额的参数,一般情况下,Idm是Id的2~4倍.工作温度对器件的漏极电流影响很大,生产厂商通常也会给出不同壳温下,允许的漏极连续电流变化情况.在计算实际器件参数时,必须考虑其损耗及散热情况得出壳温,由此核算器件的电流定额.通常在壳温为80~90℃时,器件可用的连续工作电流只有Tc=25℃时Id的60%~70%.3.漏源通态电阻Rds(on):该参数是栅源间施加一定电压(10~15V)时,漏源间的导通电阻,漏源通态电阻Rds(on)直接影响器件的通态降及损耗,通常对于额定电压低﹑电流大的器件,Rds(on)较小.此外, Rds(on)还与驱动电压及结温有关.增大驱动电压,可以减小Rds(on). Rds(on)具有正的温度系数随着结温的升高而增加,这一特性使MOSFET幷联运行较为容易.4.栅源电压Ugss:由于栅源之间的SiQ2绝缘层很薄,Ugs|>20V时将导致绝/缘层击穿.因此在焊接﹑驱动等方面必须注意.5.跨导Gfs:在规定的工作点下,MOSFET转移特性曲线的斜率称为该器件跨导,即Gfs=Did/dugs6.极间电容:MOSFET的三个电极之间分别存在极间电容Cgs﹑Cgd和Cds.,一般生产厂商提供的是漏源极短路时的输入电容Ciss﹑共源极输出电容Coss和反向转移电容Crss.它们之间的关系是:Ciss=Cgs+CgdCrss=CgdCoss=Cgd+Cds尽管MOSFET是用栅源间电压驱动的,阻抗很高,但由于存在输入电容Ciss,开关过程中驱动电路要对输入电容充放电.这样,用作高频开关时,驱动电路必须具有很低的内阻抗及一定的驱动电流能力.2.2.5米勒效应与米勒电容值和三极管一样,米勒效应和米电容值是MOSFET高频环路的一重要参数,在图下44中是一个简单的高频晶体管模型,图中产生一个负载电阻连接到输出,在这里我们确定电流增益,目的就是为了论证米勒效应.在输入结点a上,我们利用KCL电流环路,可以写出如下方程:Ii=jwCgsVgs+jwCgd(Vgs-Vds) ①在这里Ii是输入电流,类似地在输出结点b上的点输出电流为:Vds/RL+gmVgs+jwCgd(Vds-Vgs)=0 ②我们可以联立①②消去Vds,输入电流可以为:Ii=jw{Cgs+Cgd[1+gmRL/1+jwRLCgd]}Vgs ③一般情况下,(wRLCgd)远比1小,因此我们可以忽略jwRLCgd,因此③方程可以写为:Ii=jw[Cgs+Cgd(1+gmRL)]Vgs ④而由我们以前关于米勒电容的描述方程,参数Cm,即米勒电容值可表示如下:Cm=Cgd(1+gmRL).在方程⑤中可以清楚地表明附加D极迭加电容的等效容值,当晶体管被偏置在饱和区时,作为放大电路中,总的Cgd电容值主要是迭加电容,由于米勒效应迭加电容会翻倍,并且在一个限定的放大宽带里会变成一个有意义的参数,追求小的迭加电容是其结构的又一挑战.MOSFET的关断频率ft被定义为在电流增益为1时的频率,或是输入电流Ii的幅值等于理想负载电流Id,即Ii=jw(Cgs+Cm)Vgs;理想负载电流:Id=gmVgs ⑥因此电流幅度的增益为:∣Ai∣=∣Id∣/∣Ii∣∣Ai∣=∣Id∣/∣Ii∣=gm/2πf(Cgs+Cm) ⑦∣Ai∣=1,我们可以得到关断频率Ft=gm/2π (Cgs+Cm) = gm/2πCG在这里CG是一个输入g极电容的等效值.2.2.6 MOSFET的驱动驱动电路是电力电子主电路与控制电路之间的接口,是实现主电路中电力电子器件按照预定的设想运行的重要环节.采用性能良好驱动电路,可以使电力电子器件工作在较为理想的开关状态,缩短开关时间,减小开关损耗.此外,对器件或整个装置的一些保护措施也往往设在驱动电路中,或通过驱动电路实现,因此驱动电路对装置的运行效率﹑可靠性和安全性都有重要的影响.驱动电路的基本任务是将控制电路发出的信号转换为加在电力电子器件控制端和公共端之间﹑可以使其开通或关断的信号.同时驱动电路通常还具有电气隔离及电力电子器件的保护等功能.电气隔离是实现主电路间电量的隔离,在含有多个开关器件的电路中,电气隔离通常是保证电路正常工作的必要环节,同时电气隔离可以减少主电路开关噪声对控制电路的影响,幷提高控制电路的安全性.电气隔离一般采用光隔离(如光耦合器)或磁隔离(如脉冲变压器)来实现.MOSFET为电压驱动型器件,其静态输入电阻很大,所以需要的驱动功率较小.但由于栅源间﹑栅射间存在输入电容,当器高频通断时,电容频繁充放电,为快速建立驱动电压,要求驱动电路输出电阻小,且具有一定的驱动功率.MOSFET开通的栅源极间驱动电压一般取10~15V,在器件关断时,对器件施加反向电压可减小关断时间,保证器件可靠关断,反向电压一般为0~15V.此外,在栅极驱动回路中,通常需串入一个低值电阻(数欧至数十欧),以减小寄生振荡,该电阻阻值应随被驱动器件电流额定值的增大而减小.2.2.7 MOSFET的栅极驱动电流和驱动电阻的算法在MOSFET的驱动中,它不像双晶体一样,要使用精确的逆向电流才能使晶体管关闭,这是由于MOSFET为多数载流子的半导体,因此只要将栅极额到源极电压移去,就可将MOSFET关闭.移去栅极电压时,这时漏源之间会呈现很高的阻抗,因而除了漏电流外,可抑制其它电流的产生.MOSFET的直流输入阻抗是非常高的.在Vgs等与10V时,其栅极电流只是毫安级的.因此一旦栅极被驱动起来,在Vgs等与10V时,这个电流可以被忽略.然而,在栅-源极间有一个相当大的电容值,这就需要一个相对大的电流值,使栅极至源极电压脉冲波必须传输足够的电流,在期望的时间内,给输入电容器充电, 假如Vgs等与10V时来驱动栅极的开关来控制漏极电流的开关速率,在这里栅极驱动电流值一定要被精确算出来.在图2.6中,在Vgs等与10V时,Ig由两部分I1和I2组成,包括两个电容C1何C2.其中是栅极到源极的的结电容,可用Ciss来表示,C2是栅极到漏极的结电容,可用Crss来表示.对于在开通时间Tr,栅-源电压为10V时,栅极所需的驱动电流I1为图2.6 场效应管的工作电路然而,当驱动电流达到10V时,漏极的开关电压是从Vdc到Vgs之间的变动,有时会被带的更低.由于在此期间C2最高变动电压为Vdc,最低变动为10V.所以在此期间其所需的驱动电流I2为此外,驱动电压源阻抗Rg必须很低,目的就是为了实现晶体管的高速开关作用,这里我们有下面一个简略的公式可以大体算出2.2.8 MOSFET栅极驱动的优化设计MOS管的驱动对于MOS管的工作效果起着决定性的作用.我们往往既要考虑减少开关损耗,又要求驱动波形较好,即振荡小.过冲小,EMI 小,这往往是立相矛盾的;需要寻求一个平衡点即驱动电路的优化设计.优化驱动电路设计包含两个部分,一是最优化的驱动电流,电压的波形,二是最优化的驱动电压,电流的大小.在驱动电路优化设计之前我们必须先清楚MOS管的模型,MOS管的开关过程,MOS[管的栅极电荷以及MOS管有的输入输出电荷,跨越电荷,等效电荷等参数对驱动的影响.(1)MOS管的模型MOS管的等效电路模型及寄生参数如下图所示.其中LP和R9代表封装端到实际的栅极间线路的电感和电阻.C1代表从栅极到源端N4间的电阻,它的值是由结构因的.C2+C4代表从栅极到源P区间的电容,C2是电介质电容,其值是因定的,而C4由源极到漏极的耗尽区的大小决定,幷随栅极电压的大小而改变.当栅极电压从0升到Vgs(th)时,C4使整个栅极源电容增加10%~15%.C3+C5也是由一个固定大小的电介质电容和一个可变电容构成,当漏极电压改变极性时,其可变电容变得相当大.C6也是随漏极电压变换的漏涛电容.MOS管的输入ˋ输出电容ˋ跨越电容和栅源电容,栅漏电容,漏源电容间的关系如下:Ciss=Cgs+Cgd~C1+C4+C5;(Crss=Cgd~C5)Coss=Cds+Cgd~C5+C6(2)MOS管的开通过程开关管的开关模式电路如下所示,二极管可以是外接的或MOS管已有的,.开关管在开通时的二极管电压,电流波形如下图所示.在图中阶段1.开关管关断,开关电流为零,此时二极管电流和电感电流相等;在阶段2开关打开,开关电流上升,同时二极管电流下降.开关电流上升的斜率和二极管电流下降的斜率的绝对值相同,符号相反;在阶段3开关电流继续上升,二极管电流继续下降,幷且二极管从负的反向最大电流Irrm开始减小,开关管的从正的最大电流也开始减小,它们斜率的绝对值相等;在阶段5开关管完全开通,二极管的反向恢复完成.开关管电流等于电感电流.下图二是存储电荷高或低的两种二极管电流,电压波形.从图中我们可以看出存储电荷少,即在空载或轻载时是最坏条件.所以我们优化驱动电路设计时应着直考虑前置电流低的情况,即空载或轻载的情况,应使这时二极管产生的振动在可接受范围内.(3)栅极电荷Qg和驱动效果的关系栅极电荷Qg是使栅极电压0从升到10v所需的栅极电荷,它可以表示为驱动电流X开通时间或栅极电容X栅极电压.现在大部分MOS 管的栅极电荷Qg值从几十nC到一二百nC.栅极电荷Qg包括栅极到源极电荷Qgs和栅极到漏极电荷,Qgd,即密勒电荷.Qgs是使栅极电从0升到门限值(约3v)所需电荷;Qgd是漏极电压下降时克服密勒效应所需电荷.这存在于Vgs,曲线比较平坦的第二段(如图一所示),此时栅极电压不变,栅极电荷积聚而漏极电压急剧下降,也就是在这时候需要驱动尖峰电流限制,这由苾片内部完成或外接电阻完成.实际的Qg还可以略大,以减小等效Ron,但是太大也不益,所以10v到12v的驱动电压是比较合理的.这还包含一个重要的事实:需要一个高的尖峰电流以减小MOS管损耗和转换时间.重要的是,对于IC来说,MOS管的平均电容负荷幷不是MOS管的输入电容Ciss,而是等效输入电容Ceff:Ceff=Qg/Vgs,即整个0<Vgs<Vgs(th)的等效电容,而Ciss只是Vgs=0时的等效电容.漏极电流大Qg波形的Qgd阶段出现,此时漏极电压依然很高,MOS管的损耗此时最大,幷随Vds的减小而减小.Qgd的大部分用来减小Vds 从关断电压到Vgs(th)产生的密勒效应.Qg波形第三段的等效负载电容是: Ceff=[Qg-(Qgd+Qgs)]/[10v-Vgs(th)](4)优化栅极驱动设计在大多数的开关功率应用电路中,当栅极被驱动,开关导通时漏极电流上升的速度是漏极电压下降速度的几倍,这将造成功率损耗增加.为了解决问题,我们可以增加栅极驱动电流,但增加栅极驱动电流上升斜率又将带来过冲.振荡EMI等问题.为了优化栅极驱动设计,这些互相矛盾的要求必须寻求一个平衡点,而这个平稀点就是开关导通蛙漏极电流上升的速度和漏极电压下降速度相等这样一种波形,理想的驱动波形如下图所示:图中的Vgs波形包括了这样几部分:Vgs第一段是快速上升到门限电压;Vgs第二段是比较缓的上升速度以减慢漏极电流折上升速度,但此时的Vgs也必须满足所需的漏极电流值;Vgs第四段快速上升使漏极电压快速下降;Vgs第五段是充电到最后的值.当然,要得到完全一样的驱动波形是很困难的,但是可以得到一个大概的驱动电流波形,其上升时间等于理想的漏电压下降时间或漏极电流上的时间,幷且具有足够的尖峰值来充电开关期间的较大等效电容.该栅极尖峰电流Ip的计算是:电荷必须完全满足开关时期的寄生电容所需,即Qg=Ip*ton/2 而Qg=Ciss[2.5Vgs(th)+Id/Gm]+Crss(Vdd-Vgs(th))其中ton=tn+td+tr 所以Ip=2/ton Ciss[2.5Vgs(th)+Id/Gm]+Crss[Vdd-Vgs(th)]2.2.9.MOS上的热耗计算半导体的失效率通过多年的测试才能更好的估计出与温度之间的关系,在这里重现出内部的图面,如下所示:这是一幅从统计学上预计了NPN硅晶体管的特性,它也表明了一般大多数电子元器件随温度上升的快速增长失效率.特别是在高温下,其作用十分明显.如一个晶体管在180度时的寿命只有在25度时的1/20,或者可以说有20倍的失效率.图2.7 半导体内部的图面明显的,当有更多的类型的元器件导入到电源中时,其失效率就对高温更加的敏感.因此,对一个电源来讲,必须考虑它的温升,在组件的选用时更是如此.因此在这里考虑MOS的温升是十分有必要的.(1)在MOS上的热量分析(与电路中的电流相当)明显,根部是管中最热的地方,由左向右传递,最后到达散热器中,这个散热器与空气环境相连.存在一个热传导器与散热器相连.其传导率Q由Fourier定理来求:Q=(A*Td)/(L*Rθ)在此,Q为热率, Td为两部分的温度差,A为穿过部分的面积,L为传导长度也即传导宽度. Rθ为结与空气间的热阻.A和L是物理数据,在此可以近似的表示为:QαTd/Rd 与 I=V/R 相似的但这一公式只适用于一般的固体热传导.若是用热管来传导,将有一个不是线性的热阻,则就不遵循这一平衡.而在热传导不好的金属中,在一般的晶体温度下各种随温度的热阻是微不足道的,可以把其忽略.(2)热阻Rθ(相当于电路中的电阻)任以以上为例,假定消耗了10J/S(Q=10W),热量也跟着消耗(在此相对于10A电流)将加重内部的温差Td, 在热阻上相应的就有热量发出.当一稳态被建立,在内部的温度可能被聚集起来由于温度的上升和热阻的散热.在本例中,是由边缘的表面与空气交换温度.内部温度恒定,其它形式的温度在内部能通过由右到左集累.如图,可见其关系式图2.8 热阻等效由上图可见,可以认为有三个热阻Rjc,Rch,Rha.其中从右至左, Rha是最重要的,因它在其中是最大的.它指由边缘传热到空气中的热阻值.第二个Rch指有一个来自边缘通过云母绝热片,到达MOS的表壳.而最后一个Rjc是指壳到内部结点的热阻.为方便,可以认为每一部分的热阻都是独立的,在内部开始交换.这样,等同于电路中的电阻,则有其整个的热阻为Rθ= Rjc+Rch+Rha.可以用这个来衡量由结点到空气的总的温度差.用公式表示为:T=Q*Rθ (其中的T为温升, Q为结点上的消耗.)(3)结温的计算由以上可见,因损耗机易被知道,MOS的结温很容易就被建立.而在实际中,开关模式中的损耗是机难建立的,由于这样的因素,我们必须建立热模型,通过测俩不同的温度下穿过内部已知热阻的热量来算.温差可以由每秒中结上产生的热量和热阻来定义.由前图给出,已知热率和温差.对每一个热器件,可以用下式表示:△T=Wj* Rθ (其中△T为温差, Wj为结上的损耗)不同内部的温度可以用下式表示:热器表面温度Th:Th=( Wj* Rha)+Tamb (其中的Tamb为空气温度)MOS表面的温度:Tds=[ Wj*( Rch+Rha)]+ Tamb结温度是整个穿过组件的温度,包括环境温度:Tj=[ Wj*( Rjc+Rch+Rha)]+ Tamb由以上可知,如果在结上的能耗和热阻到热器或者散热器上的损耗已知,那幺这个结和内部的温度就可以被清楚计算,若果散热器上的温度被测量出来和热阻已知的情况下,结温损耗也就可以知道了.。