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常用小功率场效应管参数型号表、原理、特性详情 原厂供货-KIA MOS管

信息来源:本站 日期:2018-12-25 

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常用小功率场效应管
功率场效应管

功率MOS场效应晶体管,即MOSFET,其原意是: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MOS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。


小功率场效应管参数选型表

KIA半导体供应小功率场效应管,参数请查看下图:

常用小功率场效应管


小功率场效应管的分类与结构

(一)小功率场效应管的分类

小功率场效应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。


(二)小功率场效应结构与特性

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。导电机理与小功率场效应管管相同,但结构上有较大区别,小功率MOS管是横向导电器件,功率场效应管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。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;

常用小功率场效应管


1、静态特性

其转移特性和输出特性如下图所示。


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。

常用小功率场效应管


2、动态特性

测试电路和开关过程波形如下图所示。


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从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从UGSP继续下降起,iD减小,到uGS,关断时间toff—关断延迟时间和下降时间之和。

常用小功率场效应管


3、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,仍需一定的驱动功率。开关频率越高,所需要的驱动功率越大。


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