江苏电子元件mos管型号（电力电子器件MOS管）
江苏电子元件mos管型号（电力电子器件MOS管）开关速度快，工作频率高。驱动电路简单，需要的驱动功率小。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。 电力MOSFET主要是N沟道增强型。特点——用栅极电压来控制漏极电流
电力场效应晶体管
分为结型和绝缘栅型 主要指绝缘栅型中的MOS型简称电力MOSFET（Power MOSFET）
按导电沟道可分为P沟道和N沟道。
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。
电力MOSFET主要是N沟道增强型。
特点——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 。
电力MOSFET的结构
小功率MOS管是横向导电器件。
电力MOSFET大都采用垂直导电结构，又称为VMOSFET（Vertical MOSFET）。
按垂直导电结构的差异，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
结构特点
1．功率MOSFET大多采用竖直沟道双扩散型结构，在N 衬底上的N-型外延层中，用双扩散技术，先形成P沟道区，再形成N型源区。
2．导通时只有一种极性的载流子（多子）参与导电。（如N型MOS，多子是电子）
3．通常一个VDMOS管是由许多元细胞并联而成。（一个40A的管子由上万个单元并联而成），它是一种功率集成器件。
4．电力MOSFET也是多元集成结构，一个器件由许多个小MOSFET元组成。
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
5．栅极与基片之间隔者SiO2薄层，因此它同其它两个极之间是绝缘的，只要SiO2层不被击穿，栅极对源极之间的阻抗是非常高的，因此驱动电流较小。
电力MOSFET的工作原理
N沟道VDMOS在使用时，源极接负端，即VDS>0。栅极相对源极接正电压时，VGS>0 N 源区与N-之间会将P型区中线表层的空穴排出。而将电子吸引到此区域，当VGS达到一定正电压时，此区域反型成为N型，形成N型导电沟道，将源极与漏极连通，形成电子流。电子从源区经此水平沟道流入N外延层后，即在漏-源电压的驱使下，向漏极竖直漂移，形成漏极电流。
电力MOSFET的基本特性
静态特性
1．当栅极电压VGS小于阈值电压时，VDMOS处于截止状态 阈值为2-4V。
2．为保证器件导通进入欧姆工作区，VGS要足够大。当VDMOS管充分导通进入欧姆工作区时，它就象一个电阻，输出电流ID随电压VDS线性改变。
3．功率MOSFET是电压型驱动器件，驱动功率小，开关速度快，导通时呈阻性。故目前大量应用于20khz以上电路中。
4．实际使用时，MOS管工作在截止区和欧姆工作区(也称非饱和区)两个状态。
a) 转移特性 b) 输出特性
漏源电压BVDS
漏极电压VDS这是标称电力MOSFET电压额定的参数，它主要由VMOS管的漏极击穿电压BVDS决定，而BVDS又是J1结的反偏电压极限值。BVDS随温度而变化，在一定的范围内大约结温度每升高10℃，BVDS增加1%，所以结温度的上升，耐压值也上升。（双极型晶体管则相反）。
2．最大漏极电流IDmax
标称MOS管电流额定参数。在输出特性饱和区（曲线平坦部分）中，漏极电流达到饱和值。饱和电流主要由沟道宽度决定。提高IDmax主要靠增加单位管芯面积的沟道宽度。
3．阈值电压VGS（th）（开启电压）
当外加栅极电压>VGS（th）时，漏区和源区的表面反型层形成了连接的沟道。应用中，常将漏极短接条件下ID等于1mA时的栅极电压定义为阈值电压。
主要工作参数及动态特性
1．漏源电压BVDS
漏极电压VDS这是标称电力MOSFET电压额定的参数，它主要由VMOS管的漏极击穿电压BVDS决定，而BVDS又是J1结的反偏电压极限值。BVDS随温度而变化，在一定的范围内大约结温度每升高10℃，BVDS增加1%，所以结温度的上升，耐压值也上升。（双极型晶体管则相反）。
2．最大漏极电流IDmax
标称MOS管电流额定参数。在输出特性饱和区（曲线平坦部分）中，漏极电流达到饱和值。饱和电流主要由沟道宽度决定。提高IDmax主要靠增加单位管芯面积的沟道宽度。
3．阈值电压VGS（th）（开启电压）
当外加栅极电压>VGS（th）时，漏区和源区的表面反型层形成了连接的沟道。应用中，常将漏极短接条件下ID等于1mA时的栅极电压定义为阈值电压。
4．导通电阻（Ron）
相当于双极型器件的饱和电阻。决定Ron的主要因素有两个：沟道电阻rc和漂移区电阻rd。减小沟道电阻rc的主要途径是提高单位管芯面积的沟道宽长比（W/L），改变结构的几何尺寸和几何结构，也可以改变漂移区电阻rd。在电力电子线路中，Ron决定了线路的导通损耗。一般导通电阻Ron小，耐压BVDS高的管子较好。Ron随温度升高而增大 故VDMOS无二次击穿现象 适合管子并联 能自动均流.
5．最高工作频率fm
在漏极电压VDS的作用下，电子从源区通过沟道到漏区需要一定的时间。当控制信号的周期与此时间相当时，电子就来不及跟随信号变化，该信号的频率就是VMOS管的最高工作频率fm。
6．开通时间ton和关断时间toff
场效应器件依靠多子导电。影响开关速度的主要因素是器件的输入电阻Rin和输入电容Ciss；输出电阻Rout和输出电容Cout。
提高开关速度，缩短导通时间和关断时间的关键在于减小场效应器件的各种极间电容 由于采用VMOS结构可以大大减少这些电容，VMOS器件的开关速度比一般场效应器件和双极型功率器件要高的多。
a) 测试电路 b) 开关过程波形 up—脉冲信号源，Rs—信号源内阻， RG—栅极电阻， RL—负载电阻，RF—检测漏极电流
开通时间ton
开通延迟时间td(on)与上升时间tr之和。
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。
关断时间toff
关断延时td(off) 下降时间tf开通时间ton
MOSFET的开关速度
MOSFET的开关速度和Cin充放电有很大关系。
可降低驱动电路内阻Rs减小时间常数，加快开关速度。
不存在少子储存效应，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。
极间电容
功率场效应管极间电容是影响它的开关频率的主要因素。三个极间电容如图1-14所示。
输入电容：Ciss=CGS CGD
输出电容：Coss=CDS CGD
漏极间的耐压，漏极最大允许电流和最大损耗功率决定了电力MOSFET的安全工作区。一般来说，电力MOSFET无二次击穿现象，这是它的优点
