MOSFET hōʻike

Hoʻokaʻawale ʻia ʻo Power MOSFET i ke ʻano hui a me ke ʻano ʻīpuka insulated, akā ʻo ka mea maʻamau e pili ana i ka ʻano puka insulated MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET), i kapa ʻia ʻo Power MOSFET (Power MOSFET). Ua kapa ʻia ʻo Junction type power field effect transistor i ka electrostatic induction transistor (Static Induction Transistor - SIT). Hōʻike ʻia ia e ka voltage puka e hoʻomalu ai i ke kahe wai, maʻalahi ka kaʻa kaʻa, pono i ka mana kaʻa liʻiliʻi, ka wikiwiki hoʻololi wikiwiki, kiʻekiʻe o ka hana ʻana, ʻoi aku ka maikaʻi o ka wela ma mua o kaGTR, akā, he li'ili'i kona mana i kēia manawa, he ha'aha'a ha'aha'a, pili wale i ka mana ma mua o 10kW o nā mea uila uila.

1. Ka mana MOSFET hoʻolālā a me ka loina hana

Nā ʻano MOSFET mana: e like me ke kahawai conductive hiki ke hoʻokaʻawale ʻia i P-channel a me N-channel. E like me ka puka makani amplitude hiki ke maheleia i; ʻano hoʻopau; inā ʻaʻole ka volta o ka ʻīpuka i ka wā e hoʻonui ʻia ai ka pou wai-kumu ma waena o ka noho ʻana o kahi ala hoʻokele; no ka hāmeʻa N (P), ʻoi aku ka nui o ka volta ʻīpuka ma mua o (emi ʻole) ma mua o ka loaʻa ʻana o kahi ala alakaʻi, ʻo ka mana MOSFET ka nui o ka N-channel i hoʻonui ʻia.

1.1 ManaMOSFEThale kūkulu　　

Ka mana MOSFET i loko a me nā hōʻailona uila; ʻO kona conduction hoʻokahi wale nō mea lawe polarity (polys) i komo i ka conductive, he transistor unipolar. ʻO ka mīkini hoʻokele ka mea like me ka MOSFET haʻahaʻa haʻahaʻa, akā he ʻokoʻa nui ke ʻano, ʻo ka MOSFET haʻahaʻa haʻahaʻa he mea hoʻokele hoʻokele, ʻo ka mana MOSFET ka hapa nui o ke ʻano conductive vertical, ʻike ʻia ʻo VMOSFET (Vertical MOSFET) , ka mea e hoʻomaikaʻi nui ai i ka volta mīkini MOSFET a me ka hiki ke kū i kēia manawa.

E like me nā ʻokoʻa o ka ʻōnaehana conductive vertical, akā hoʻokaʻawale ʻia i ka hoʻohana ʻana i ka V-shaped groove e hoʻokō i ka conductivity vertical o ka VVMOSFET a loaʻa iā ia kahi ʻano MOSFET conductive pālua-diffused o ka VDMOSFET (Vertical Double-diffused.MOSFET), ua kūkākūkā nui ʻia kēia pepa ma ke ʻano he laʻana o nā mea VDMOS.

Nā MOSFET mana no nā hale hoʻohui like ʻole, e like me International Rectifier (International Rectifier) ​​HEXFET me ka hoʻohana ʻana i kahi ʻāpana hexagonal; Siemens (Siemens) SIPMOSFET me ka hoʻohana ʻana i kahi huinaha; ʻO Motorola (Motorola) TMOS me ka hoʻohana ʻana i kahi ʻāpana ʻāpana ʻāpana e ka hoʻonohonoho ʻano "Pin".

1.2 Mana MOSFET kumu o ka hana

ʻOki ʻoki: ma waena o nā pou puna wai a me ka lako mana maikaʻi, ʻo nā pou kumu puka ma waena o ka volta he zero. p pae kumu a me N ʻāina drift i hoʻokumu ʻia ma waena o ka hui PN J1 hoʻohuli ʻia, ʻaʻohe kahe o kēia manawa ma waena o nā pou punawai.

Conductivity: Me ka UGS voltage maikaʻi i hoʻopili ʻia ma waena o nā kumu kumu puka puka, ua hoʻokaʻawale ʻia ka puka, no laila ʻaʻohe kahe o ka puka. Eia naʻe, e hoʻokuke aku ka volta maikaʻi o ka ʻīpuka i nā lua o ka P-region ma lalo o ia, a e huki i nā oligons-electrons ma ka P-region i ka ʻili o ka P-region ma lalo o ka ʻīpuka ke ʻoi aku ka UGS ma mua o ka. ʻO ka UT (ka uila a i ʻole ka paepae paepae), ʻoi aku ka nui o nā electrons ma ka ʻili o ka P-region ma lalo o ka ʻīpuka ma mua o ka neʻe ʻana o nā lua, i hoʻohuli ʻia ka semiconductor P-type i kahi ʻano N. a lilo i papa hoʻohuli, a lilo ka papa hoʻohuli i ke ala N a lilo ka hui PN J1 i nalo, hoʻokahe a me ke kumu alakaʻi.

1.3 Nā ʻano kumu o nā MOSFET mana

1.3.1 ʻAno Kūikawā.

ʻO ka pilina ma waena o ka ID o kēia manawa a me ka UGS voli ma waena o ke kumu puka i kapa ʻia ʻo ke ʻano hoʻololi o ka MOSFET, ʻoi aku ka nui o ka ID, ʻo ka pilina ma waena o ka ID a me ka UGS e pili ana i ka laina, a ua wehewehe ʻia ka slope o ka pihi e like me ka transconductance Gfs. .

ʻO nā hiʻohiʻona volt-ampere wai (nā hiʻohiʻona puka) o ka MOSFET: ʻāpana ʻokiʻoki (e pili ana i ka ʻāpana ʻoki o ka GTR); ʻāpana saturation (e pili ana i ka māhele hoʻonui o ka GTR); ʻāpana ʻāina ʻole (e pili ana i ka ʻāpana saturation o ka GTR). Ke hana nei ka mana MOSFET ma ke kūlana hoʻololi, ʻo ia hoʻi, hoʻololi i hope ma waena o ka ʻāpana ʻokiʻoki a me ka ʻāina non-saturation. Loaʻa i ka MOSFET mana kahi diode parasitic ma waena o nā kumu hoʻoheheʻe wai, a ke holo nei ka mea hana i ka wā e hoʻohana ʻia ai ka volta hoʻohuli ma waena o nā pahu punawai. ʻO ke kūpaʻa ma ka mokuʻāina o ka MOSFET mana he coefficient wela maikaʻi, maikaʻi ia no ka hoʻohālikelike ʻana i kēia manawa ke hoʻopili like ʻia nā mea hana.

1.3.2 Hōʻikeʻike Dynamic;

kona kaapuni hoao a me ke kaʻina hana hoʻololi.

ʻO ke kaʻina hana hoʻohuli; manawa hoʻolōʻihi td(on) - ka manawa ma waena o ka manawa o mua a me ka manawa i hoʻomaka ai ka uGS = UT a me iD; manawa pi'i tr- ka manawa e pi'i ai ka uGS mai ka uT a i ka volta puka UGSP kahi e komo ai ka MOSFET i ka mokuna piha ole; ʻO ka waiwai paʻa o ka iD e hoʻoholoʻia e ka voltage supply drain, UE, a me ke kahawai Ua pili ka nui o UGSP i ka waiwai paʻa o iD. Ma hope o ka hōʻea ʻana o ka UGS i ka UGSP, hoʻomau ʻo ia i ka piʻi ʻana ma lalo o ka hana o luna a hiki i ke kūlana paʻa, akā ʻaʻole i loli ka iD. Ka manawa ho'āla ton-Ka huina o ka manawa lohi a me ka manawa ala.

ʻO ka manawa hoʻopaneʻe td(off) -ʻO ka manawa i hoʻomaka ai ke emi ʻana o ka iD i ka ʻole mai ka manawa e hāʻule ai i ka zero, ua hoʻokuʻu ʻia ʻo Cin ma o Rs a me RG, a hāʻule ka uGS i UGSP e like me ka pihi exponential.

Ka manawa hāʻule tf- ʻO ka manawa mai ka wā e hāʻule mau ai ka uGS mai UGSP a me ka iD e emi a hiki i ka nalo ʻana o ke kahawai ma uGS < UT a hāʻule ka ID i ka ʻole. Hoʻopau manawa hoʻopau- Ka huina o ka manawa hoʻopaneʻe a me ka manawa hāʻule.

1.3.3 MOSFET hoʻololi wikiwiki.

MOSFET hoʻololi wikiwiki a me Cin ka hoʻouka ʻana a me ka hoʻokuʻu ʻana he pilina nui, ʻaʻole hiki i ka mea hoʻohana ke hōʻemi i ka Cin, akā hiki ke hōʻemi i ka hoʻokele kaapuni kūloko kūloko Rs e hōʻemi i ka manawa mau, e wikiwiki i ka wikiwiki hoʻololi, hilinaʻi wale ʻo MOSFET i ka conductivity polytronic, ʻAʻohe hopena mālama oligotronic, a no laila ua wikiwiki loa ke kaʻina hana pani, ʻo ka manawa hoʻololi o 10-100ns, hiki ke piʻi i ka 100kHz a i ʻole ke alapine hana. ʻo ia ka mea kiʻekiʻe loa o nā mea uila mana nui.

ʻaneʻane ʻaʻohe mea hoʻokomo ʻia i ka wā hoʻomaha. Eia nō naʻe, i ka wā o ka hoʻololi ʻana, pono e hoʻopiʻi a hoʻokuʻu ʻia ka capacitor hoʻokomo, e koi mau ana i kahi nui o ka mana hoʻokele. ʻO ke kiʻekiʻe o ke alapine hoʻololi, ʻoi aku ka nui o ka mana hoʻokele e pono ai.

1.4 Hoʻomaikaʻi hana hoʻoikaika kino

Ma waho aʻe o ka palapala noi e noʻonoʻo i ka uila uila, ka manawa, ka pinepine, akā pono nō hoʻi e haku i ka noi o ka pale ʻana i ka hāmeʻa, ʻaʻole e hana i ka hāmeʻa i nā loli transient i ka pōʻino. ʻOiaʻiʻo, ʻo ka thyristor ka hui pū ʻana o nā transistors bipolar ʻelua, i hui pū ʻia me kahi capacitance nui ma muli o ka ʻāpana nui, no laila ʻoi aku ka nāwaliwali o kona mana dv / dt. No ka di/dt he pilikia hoʻi ka ʻāina conduction, no laila ke kau nei i nā palena koʻikoʻi.

He ʻokoʻa loa ka hihia o ka mana MOSFET. Hoʻohālikelike pinepine ʻia kona mana dv/dt a me di/dt ma ke ʻano o ka hiki no ke nanosecond (ma mua o ka microsecond). Akā naʻe me kēia, loaʻa iā ia nā palena hana ikaika. Hiki ke hoʻomaopopo ʻia kēia ma ke ʻano o ke ʻano kumu o kahi mana MOSFET.

ʻO ke ʻano o kahi MOSFET mana a me kāna kaapuni like. Ma waho aʻe o ka capacitance ma kahi kokoke i kēlā me kēia ʻāpana o ka hāmeʻa, pono e noʻonoʻo ʻia aia ka MOSFET i kahi diode i pili like. Mai kahi manaʻo, aia kekahi transistor parasitic. (E like me ka IGBT he thyristor parasitic). He mau mea koʻikoʻi kēia i ke aʻo ʻana i ka ʻano hoʻoikaika o MOSFET.

ʻO ka mea mua o ka diode intrinsic i hoʻopili ʻia i ka hoʻolālā MOSFET he hiki ke loaʻa i ka avalanche. Hōʻike pinepine ʻia kēia ma ke ʻano o ka hiki avalanche hoʻokahi a me ka hiki ʻana o ka avalanche repetitive. I ka nui o ka reverse di/dt, e hoʻokau ʻia ka diode i ka pulse spike wikiwiki loa, hiki ke komo i ka ʻāina avalanche a hiki ke hōʻino i ka hāmeʻa ke ʻoi aku ka nui o kona hiki. E like me kekahi PN junction diode, paʻakikī loa ka nānā ʻana i kāna mau hiʻohiʻona. He ʻokoʻa loa lākou mai ka manaʻo maʻalahi o kahi hui PN e holo ana ma ka ʻaoʻao i mua a me ka pale ʻana i ka ʻaoʻao hope. I ka hāʻule koke ʻana o kēia manawa, nalowale ka diode i kona hiki ke hoʻihoʻi ʻia no kahi manawa i kapa ʻia ʻo ka manawa hoʻihoʻi hope. aia kekahi manawa i koi ʻia ka hui PN e holo wikiwiki a ʻaʻole hōʻike i kahi kūʻē haʻahaʻa loa. Ke hoʻokomo ʻia i mua i ka diode ma kahi MOSFET mana, hoʻohui pū nā mea lawe liʻiliʻi i ka paʻakikī o ka MOSFET ma ke ʻano he mea multitronic.

Pili nā kūlana transient i nā kūlana laina, a pono e hāʻawi ʻia kēia ʻano i ka nānā pono i ka noi. He mea nui ka ʻike hohonu o ka mea hana i mea e maʻalahi ai ka ʻike a me ka nānā ʻana i nā pilikia pili.