MOSFET應(yīng)用案例解析:開關(guān)電源應(yīng)用從定義上而言,這種應(yīng)用需要MOSFET定期導(dǎo)通和關(guān)斷。同時,有數(shù)十種拓撲可用于開關(guān)電源,這里考慮一個簡單的例子。DC-DC電源中常用的基本降壓轉(zhuǎn)換器依靠兩個MOSFET來執(zhí)行開關(guān)功能(下圖),這些開關(guān)交替在電感里存儲能量,然后把能量開釋給負載。目前,設(shè)計職員經(jīng)常選擇數(shù)百kHz乃至1 MHz以上的頻率,由于頻率越高,磁性元件可以更小更輕。開關(guān)電源中第二重要的MOSFET參數(shù)包括輸出電容、閾值電壓、柵極阻抗和雪崩能量。場效應(yīng)管的類型包括N溝道和P溝道兩種,可以根據(jù)具體需求選擇。場效應(yīng)管現(xiàn)貨直發(fā)
場效應(yīng)管是一種電壓控制器件,其工作原理是通過改變柵極(Gate)與源極(Source)之間的電壓來控制漏極(Drain)與源極之間的電流。與傳統(tǒng)的雙極型晶體管(BJT)相比,F(xiàn)ET只利用單一類型的載流子(電子或空穴)進行導(dǎo)電,因此也被稱為單極型晶體管。分類:結(jié)型場效應(yīng)管(JFET):基于PN結(jié)形成的通道,分為N溝道JFET和P溝道JFET。絕緣柵型場效應(yīng)管(MOS管):分為增強型MOS管和耗盡型MOS管,每種類型又分為N溝道和P溝道。耗盡型MOS管:在柵極電壓(VGS)為零時,耗盡型MOS管已經(jīng)形成了導(dǎo)電溝道,即使沒有外加電壓,也會有漏極電流(ID)。這是因為在制造過程中,通過摻雜在絕緣層中引入正離子,使得在半導(dǎo)體表面感應(yīng)出負電荷,形成導(dǎo)電溝道。增強型MOS管:在VGS為零時是關(guān)閉狀態(tài),不導(dǎo)電。只有當施加適當?shù)恼驏艠O電壓時,才會在半導(dǎo)體表面感應(yīng)出足夠的多數(shù)載流子,形成導(dǎo)電溝道。場效應(yīng)管現(xiàn)貨直發(fā)場效應(yīng)管可通過控制柵極電壓來調(diào)節(jié)輸出電流,具有較好的線性特性。
MOS場效應(yīng)管電源開關(guān)電路,MOS場效應(yīng)管也被稱為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MetalOxideSemiconductor FieldEffect Transistor, MOSFET)。它一般有耗盡型和增強型兩種。增強型MOS場效應(yīng)管可分為NPN型PNP型。NPN型通常稱為N溝道型,PNP型也叫P溝道型。對于N溝道的場效應(yīng)管其源極和漏極接在N型半導(dǎo)體上,同樣對于P溝道的場效應(yīng)管其源極和漏極則接在P型半導(dǎo)體上。場效應(yīng)管的輸出電流是由輸入的電壓(或稱電場)控制,可以認為輸入電流極小或沒有輸入電流,這使得該器件有很高的輸入阻抗,同時這也是我們稱之為場效應(yīng)管的原因。
下面對MOS失效的原因總結(jié)以下六點,然后對1,2重點進行分析:1:雪崩失效(電壓失效),也就是我們常說的漏源間的BVdss電壓超過MOSFET的額定電壓,并且超過達到了一定的能力從而導(dǎo)致MOSFET失效。2:SOA失效(電流失效),既超出MOSFET安全工作區(qū)引起失效,分為Id超出器件規(guī)格失效以及Id過大,損耗過高器件長時間熱積累而導(dǎo)致的失效。3:體二極管失效:在橋式、LLC等有用到體二極管進行續(xù)流的拓撲結(jié)構(gòu)中,由于體二極管遭受破壞而導(dǎo)致的失效。4:諧振失效:在并聯(lián)使用的過程中,柵極及電路寄生參數(shù)導(dǎo)致震蕩引起的失效。5:靜電失效:在秋冬季節(jié),由于人體及設(shè)備靜電而導(dǎo)致的器件失效。6:柵極電壓失效:由于柵極遭受異常電壓尖峰,而導(dǎo)致柵極柵氧層失效。使用場效應(yīng)管時,應(yīng)注意其溫度特性,避免在高溫或低溫環(huán)境下使用影響其性能。
場效應(yīng)管主要參數(shù):1、漏源擊穿電壓。漏源擊穿電壓BUDS是指柵源電壓UGS一定時,場效應(yīng)管正常工作所能接受的較大漏源電壓。這是一項極限參數(shù),加在場效應(yīng)管上的工作電壓必須小于BUDS。2、較大耗散功率。較大耗散功率PDSM也是—項極限參數(shù),是指場效應(yīng)管性能不變壞時所允許的較大漏源耗散功率。運用時場效應(yīng)管實踐功耗應(yīng)小于PDSM并留有—定余量。3、較大漏源電流。較大漏源電流IDSM是另一項極限參數(shù),是指場效應(yīng)管正常工作時,漏源間所允許經(jīng)過的較大電流。場效應(yīng)管的工作電流不應(yīng)超越IDSM。場效應(yīng)管具有放大作用,能將較小的輸入信號放大成較大的輸出信號,普遍應(yīng)用于音頻放大器、射頻放大器等。中山P溝道場效應(yīng)管制造
場效應(yīng)管有多種類型,如JFET、MOSFET等,滿足不同應(yīng)用需求。場效應(yīng)管現(xiàn)貨直發(fā)
效應(yīng)管與三極管的各自應(yīng)用特點:1.場效應(yīng)管在源極金屬與襯底連在一起時,源極和漏極可以互換使用,且特性變化不大;而三極管的集電極與發(fā)射極互換使用時,其特性差異很大,β值將減小很多。2.場效應(yīng)管的噪聲系數(shù)很小,在低噪聲放大電路的輸入級及要求信噪比較高的電路中要選用場效應(yīng)管。3.場效應(yīng)管和三極管均可組成各種放大電路和開關(guān)電路,但由于前者制造工藝簡單,且具有耗電少,熱穩(wěn)定性好,工作電源電壓范圍寬等優(yōu)點,因而被普遍用于大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中。4.三極管導(dǎo)通電阻大,場效應(yīng)管導(dǎo)通電阻小,只有幾百毫歐姆,在現(xiàn)用電器件上,一般都用場效應(yīng)管做開關(guān)來用,他的效率是比較高的。場效應(yīng)管現(xiàn)貨直發(fā)