一文看懂MOSFET基础知识.doc
《一文看懂MOSFET基础知识.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一文看懂MOSFET基础知识.doc(4页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、一文看懂MOSFET基础知识什么是MOSFETMOSFET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MOSFET的内部结构和电气符号如图所示,它可分为 NPN型和PNP型。NPN型通常称为N沟道型,PNP型通常称P沟道型。由图1可看出,对于N沟道型的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上,同样对于P 沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。我们知道一般三极管是由输入的电流控制输出的电流。
2、但对于场效应管,其输出电流是由输入的电压(或称场电压)控制,可以认为输入电流极小或没有输入电流,这使得该器件有很高的输入阻抗,同时这也是我们称之为场效应管的原因。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
3、消失,漏极和源极导电。功率MOSFET的基本特性静态特性: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。动态特性:其测试电路和开关过程波形
4、如图3所示。td(on)导通延时时间导通延时时间是从当栅源电压上升到10%栅驱动电压时到漏电流升到规定电流的10%时所经历的时间。tr上升时间上升时间是漏极电流从10%上升到90%所经历的时间。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。td(off)关断延时时间关断延时时间是从当栅源电压下降到90%栅驱动电压时到漏电流降至规定电流的90%时所经历的时间。这显示电流传输到负载之前所经历的延迟。tf下降时间下降时间是漏极电流从90%下降到10%所经
5、历的时间。关断时间toff关断延迟时间和下降时间之和。理解MOSFET的几个常用参数VDS,即漏源电压,这是MOSFET的一个极限参数,表示MOSFET漏极与源极之间能够承受的最大电压值。需要注意的是,这个参数是跟结温相关的,通常结温越高,该值最大。RDS(on),漏源导通电阻,它表示MOSFET在某一条件下导通时,漏源极之间的导通电阻。这个参数与MOSFET结温,驱动电压Vgs相关。在一定范围内,结温越高,Rds越大;驱动电压越高,Rds越小。Qg,栅极电荷,是在驱动信号作用下,栅极电压从0V上升至终止电压(如15V)所需的充电电荷。也就是MOSFET从截止状态到完全导通状态,驱动电路所需提
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 看懂 MOSFET 基础知识
链接地址:https://www.31doc.com/p-3362588.html