MOSFET yfirlit

Power MOSFET er einnig skipt í tengigerð og einangruð hliðargerð, en vísar venjulega aðallega til einangruðu hliðargerðarinnar MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET), vísað til sem power MOSFET (Power MOSFET). Samskipti gerð kraftsviðsáhrifa smári er almennt kallaður rafstöðueiginleiki örvun smári (Static Induction Transistor - SIT). Það einkennist af hliðarspennu til að stjórna frárennslisstraumnum, akstursrásin er einföld, krefst lítils drifkrafts, hraður skiptihraði, hár rekstrartíðni, hitastöðugleiki er betri enGTR, en núverandi afkastageta þess er lítil, lágspenna, gildir almennt aðeins um afl sem er ekki meira en 10kW af rafeindabúnaði.

 

1. Power MOSFET uppbygging og rekstrarregla

Power MOSFET tegundir: samkvæmt leiðandi rás má skipta í P-rás og N-rás. Samkvæmt hlið spennu amplitude má skipta í; tæmingartegund; þegar hlið spenna er núll þegar holræsi-uppspretta stöng milli tilvist leiðandi rás, aukin; fyrir N (P) rásartæki er hliðarspennan meiri en (minna en) núll áður en leiðandi rás er til staðar, afl MOSFET er aðallega N-rás aukið.

 

1.1 AflMOSFETuppbyggingu　　

Power MOSFET innri uppbygging og rafmagnstákn; leiðni þess aðeins einn skaut burðarefni (polys) sem taka þátt í leiðandi, er unipolar smári. Leiðandi vélbúnaður er sá sami og lítill afl MOSFET, en uppbyggingin hefur stóran mun, lítill afl MOSFET er lárétt leiðandi tæki, afl MOSFET mest af lóðréttu leiðandi uppbyggingu, einnig þekktur sem VMOSFET (Lóðrétt MOSFET) , sem bætir spennu og straumþol MOSFET tækisins til muna.

 

Samkvæmt muninum á lóðréttu leiðandi uppbyggingu, en einnig skipt í notkun V-laga gróp til að ná lóðréttri leiðni VVMOSFET og hefur lóðrétta leiðandi tvöfalda MOSFET uppbyggingu VDMOSFET (Lóðrétt tvídreifðurMOSFET), er þessi grein aðallega rædd sem dæmi um VDMOS tæki.

 

Power MOSFETs fyrir marga samþætta uppbyggingu, svo sem International Rectifier (International Rectifier) ​​HEXFET sem notar sexhyrnd einingu; Siemens (Siemens) SIPMOSFET með ferningaeiningu; Motorola (Motorola) TMOS notar rétthyrnd eining með "Pin" lögun.

 

1.2 Power MOSFET meginreglan um rekstur

Slökkvibúnaður: milli póla frárennslisgjafa auk jákvæðra aflgjafa, hliðarpóla milli spennunnar er núll. p grunn svæði og N rek svæði myndast á milli PN mótum J1 andstæða hlutdrægni, engin straumflæði milli holræsi-uppspretta skautum.

Leiðni: Með jákvæðri spennu UGS beitt á milli hliðsuppsprettuskautanna er hliðið einangrað, þannig að enginn hliðstraumur flæðir. Hins vegar mun jákvæð spenna hliðsins ýta í burtu götin á P-svæðinu fyrir neðan það og laða fárætur-rafeindir á P-svæðinu að yfirborði P-svæðisins fyrir neðan hliðið þegar UGS er stærra en UT (kveikjuspenna eða þröskuldsspenna), styrkur rafeinda á yfirborði P-svæðisins undir hliðinu verður meiri en styrkur hola, þannig að P-gerð hálfleiðarinn snérist í N-gerð og verður öfugt lag, og hvolfið lagið myndar N-rás og gerir PN mótum J1 hverfa, frárennsli og uppsprettu leiðandi.

 

1.3 Grunneiginleikar Power MOSFETs

1.3.1 Statísk einkenni.

Sambandið milli afrennslisstraums auðkennis og spennu UGS milli hliðargjafans er kallað flutningseiginleika MOSFET, ID er stærra, samband ID og UGS er um það bil línulegt og halli ferilsins er skilgreind sem umleiðni Gfs .

 

Drain volt-ampere eiginleikar (úttakseiginleikar) MOSFET: cutoff svæði (samsvarar cutoff svæði GTR); mettunarsvæði (samsvarar mögnunarsvæði GTR); ómettunarsvæði (samsvarar mettunarsvæði GTR). Afl MOSFET starfar í rofi, þ.e. það skiptir fram og til baka á milli stöðvunarsvæðisins og ómettunarsvæðisins. Afl MOSFET er með sníkjudíóða á milli frárennslisstönganna og tækið leiðir þegar öfug spenna er sett á milli frárennslisgjafanna. Kveikt á stöðuviðnám afl MOSFET hefur jákvæðan hitastuðul, sem er hagstæður til að jafna strauminn þegar tækin eru samhliða tengd.

 

1.3.2 Dynamic Characterization;

prófunarrás þess og bylgjuform skiptaferlis.

Kveikja á ferli; kveikja-töf tími td(on) - tímabilið milli augnabliksins framan af og augnabliksins þegar uGS = UT og iD byrjar að birtast; hækkunartími tr- tímabilið þegar uGS hækkar úr uT í hliðarspennuna UGSP þar sem MOSFET fer inn á ómettað svæði; jafnvægisgildi iD ræðst af afrennslisspennu, UE, og fráfalli. Stærð UGSP er tengd stöðugu gildi iD. Eftir að UGS nær UGSP heldur það áfram að hækka undir áhrifum allt þar til það nær stöðugu ástandi, en iD er óbreytt. Kveikjutími tonn-Summa af kveikjutíma og hækkunartíma.

 

Slökkt seinkun tími td(off) -Tímabilið þegar iD byrjar að lækka í núll frá þeim tíma og upp fellur í núll, Cin er losað í gegnum Rs og RG og uGS fellur í UGSP samkvæmt veldisvísisferli.

 

Falltími tf- Tímabilið frá því að uGS heldur áfram að falla frá UGSP og iD minnkar þar til rásin hverfur við uGS < UT og ID fellur niður í núll. Slökkvitími toff- Summa af slökkvitíma og falltíma.

 

1.3.3 MOSFET skiptihraði.

MOSFET rofihraði og Cin hleðsla og afhleðsla hafa frábær tengsl, notandinn getur ekki dregið úr Cin, en getur dregið úr innri viðnám akstursrásarinnar Rs til að draga úr tímafastanum, til að flýta fyrir rofahraðanum, MOSFET treystir aðeins á polytronic leiðni, Það er engin fábreytileg geymsluáhrif og því er lokunarferlið mjög hratt, skiptitíminn 10-100ns, rekstrartíðnin getur verið allt að 100kHz eða meira, er hæsta rafeindatækjanna.

 

Sviðstýrð tæki þurfa nánast engan innstraum í hvíld. Hins vegar, meðan á skiptingarferlinu stendur, þarf að hlaða og tæma inntaksþéttann, sem enn krefst ákveðins drifkrafts. Því hærra sem skiptitíðnin er, því meiri akstursafl sem þarf.

 

1.4 Kraftmikil árangursaukning

Til viðbótar við tækið umsókn til að íhuga tækið spennu, núverandi, tíðni, en einnig verður að ná góðum tökum á því hvernig á að vernda tækið, ekki að gera tækið í tímabundnum breytingum á skemmdum. Auðvitað er tyristorinn sambland af tveimur tvískauta smára, ásamt stórri rýmd vegna stórs svæðis, þannig að dv/dt getu hans er viðkvæmari. Fyrir di/dt er það einnig með víðtækt leiðnisvæðisvandamál, svo það setur líka mjög alvarlegar takmarkanir.

Málið með afl MOSFET er allt annað. Dv/dt og di/dt geta þess er oft metin út frá getu á nanósekúndu (frekar en á míkrósekúndu). En þrátt fyrir þetta hefur það kraftmikla takmarkanir á frammistöðu. Þetta er hægt að skilja út frá grunnbyggingu MOSFET aflgjafa.

 

Uppbygging afl MOSFET og samsvarandi samsvarandi hringrás hans. Til viðbótar við rýmd í næstum öllum hlutum tækisins, verður að hafa í huga að MOSFET er með samhliða díóða. Frá ákveðnu sjónarhorni er líka til sníkjudýra smári. (Rétt eins og IGBT er líka með sníkjudýrathyristor). Þetta eru mikilvægir þættir í rannsókninni á kraftmikilli hegðun MOSFETs.

 

Í fyrsta lagi hefur innri díóðan sem er fest við MOSFET uppbygginguna nokkra snjóflóðagetu. Þetta er venjulega gefið upp í skilmálar af stakri snjóflóðagetu og endurteknum snjóflóðagetu. Þegar andstæða di/dt er stór, verður díóðan fyrir mjög hröðum púlsdælu, sem getur farið inn á snjóflóðasvæðið og hugsanlega skemmt tækið þegar farið er yfir snjóflóðagetu þess. Eins og með hvaða PN tengidíóða sem er, er það frekar flókið að rýna í kraftmikla eiginleika hennar. Þeir eru mjög frábrugðnir hinu einfalda hugtaki um PN-mót sem leiða í framstefnu og lokar í afturábak. Þegar straumurinn lækkar hratt missir díóðan öfugsnúningsgetu sína í ákveðinn tíma sem kallast öfugur batitími. það er líka tímabil þar sem PN tengið þarf að leiða hratt og sýnir ekki mjög lágt viðnám. Þegar það er innspýting fram á við í díóðuna í afl MOSFET, auka minnihlutaflutningsberarnir sem sprautað er einnig við flókið MOSFET sem multitronic tæki.

 

Tímabundin skilyrði eru nátengd línuskilyrðum og ætti að gefa þessum þætti næga athygli í umsókninni. Mikilvægt er að hafa ítarlega þekkingu á tækinu til að auðvelda skilning og greiningu á samsvarandi vandamálum.