DC/DC開關控制器的MOSFET選擇是一個復雜的過程。只考慮MOSFET的額定電壓和電流并不足以選擇到合適的MOSFET。要想讓MOSFET維持在規定范圍以內,必須在低柵極電荷和低導通電阻之間取得平衡。在多負載電源系統中,這種情況會變得更加復雜。選擇FET時需要考慮的因素包括額定電壓、環境溫度、開關頻率、控制器驅動能力和散熱組件面積。關鍵問題是,如果功耗過高且散熱不足,則FET可能會過熱起火。我們可以利用封裝/散熱組件ThetaJA或者熱敏電阻、FET功耗和環境溫度估算某個FET的結溫。雙柵極MOSFET通常用在射頻集成電路,這種MOSFET的兩個柵極都可以控制電流大小。無錫MOSFET設計
MOSFET工作原理:要使增強型N溝道MOSFET工作,要在G、S之間加正電壓VGS及在D、S之間加正電壓VDS,則產生正向工作電流ID。改變VGS的電壓可控制工作電流ID。若先不接VGS(即VGS=0),在D與S極之間加一正電壓VDS,漏極D與襯底之間的PN結處于反向,因此漏源之間不能導電。如果在柵極G與源極S之間加一電壓VGS。此時可以將柵極與襯底看作電容器的兩個極板,而氧化物絕緣層作為電容器的介質。當加上VGS時,在絕緣層和柵極界面上感應出正電荷,而在絕緣層和P型襯底界面上感應出負電荷。這層感應的負電荷和P型襯底中的多數載流子(空穴)的極性相反,所以稱為“反型層”,這反型層有可能將漏與源的兩N型區連接起來形成導電溝道。低壓N+NMOSFET價格由于集成電路芯片上的MOSFET為四端元件,所以除了柵極、源極、漏極外,尚有一基極。
如何選擇用于熱插拔的MOSFET?當電源與其負載突然斷開時,電路寄生電感元件上的大電流擺動會產生巨大的尖峰電壓,對電路上的電子元件造成十分不利的影響。與電池保護應用類似,此處MOSFET可以將輸入電源與其他電路隔離開來。但此時,FET的作用并不是立即斷開輸入與輸出之間的連接,而是減輕那些具有破壞力的浪涌電流帶來的嚴重后果。這需要通過一個控制器來調節輸入電壓(VIN)和輸出電壓(VOUT)之間MOSFET上的柵源偏壓,使MOSFET處于飽和狀態,從而阻止可能通過的電流。
MOSFET溝道的選擇,為設計選擇正確器件的第1步是決定采用N溝道還是P溝道 MOSFET.在典型的功率應用中,當一個MOSFET接地,而負載連接到干線電壓上時,該MOSFET就構成了低壓側開關。在低壓側開關中,應采用N溝 道MOSFET,這是出于對關閉或導通器件所需電壓的考慮。當MOSFET連接到總線及負載接地時,就要用高壓側開關。通常會在這個拓撲中采用P溝道 MOSFET,這也是出于對電壓驅動的考慮。電壓和電流的選擇,額定電壓越大,器件的成本就越高。根據實踐經驗,額定電壓應當大于干線電壓或 總線電壓。這樣才能提供足夠的保護,使MOSFET不會失效。就選擇MOSFET而言,必須確定漏極至源極間可能承受的較大電壓,即較大VDS.設計工程 師需要考慮的其他安全因素包括由開關電子設備(如電機或變壓器)誘發的電壓瞬變。不同應用的額定電壓也有所不同;通常,便攜式設備為20V、FPGA電源 為20~30V、85~220VAC應用為450~600V。過去數十年來,MOSFET的尺寸不斷地變小。
MOSFET的型號命名:場效應管通常有下列兩種命名方法。第1種命名方法是使用“中國半導體器件型號命名法”的第3、第4和第5部分來命名,其中的第3部分用字母CS表示場效應管,第4部分用阿拉伯數字表示器件序號,第5部分用漢語拼音字母表示規格號。例如CS2B、CS14A、CS45G等。第二種命名方法與雙極型三極管相同,第1位用數字表示電極數;第二位用字母表示極性(其中D是N溝道,C是P溝道);第三位用字母表示類型(其中J表示結型場效應管,O表示絕緣柵場效應管)。例如,3DJ6D是N溝道結型場效應三極管,3D06C是N溝道絕緣柵型場效應三極管。在MOSFET器件應用時必須掌握在應用中如何保護器件,不使器件在瞬態變化中受損害。南通N-CHANNELMOSFET廠家
MOS電容的特性決定了MOSFET的操作特性。無錫MOSFET設計
不同耐壓的MOSFET,其導通電阻中各部分電阻比例分布也不同。如耐壓30V的MOSFET,其外延層電阻單為 總導通電阻的29%,耐壓600V的MOSFET的外延層電阻則是總導通電阻的96.5%。由此可以推斷耐壓800V的MOSFET的導通電阻將幾乎被外 延層電阻占據。欲獲得高阻斷電壓,就必須采用高電阻率的外延層,并增厚。這就是常規高壓MOSFET結構所導致的高導通電阻的根本原因。增加管芯面積雖能降低導通電阻,但成本的提高所付出的代價是商業品所不允許的。引入少數載流子導電雖能降低導通壓降,但付出的代價是開關速度的降低并出現拖尾電流,開關損耗增加,失去了MOSFET的高速的優點。以上兩種辦法不能降低高壓MOSFET的導通電阻,所剩的思路就是如何將阻斷高電壓的低摻雜、高電阻率區域和導電通道的高摻雜、低電阻率分開解決。如除 導通時低摻雜的高耐壓外延層對導通電阻只能起增大作用外并無其他用途。這樣,是否可以將導電通道以高摻雜較低電阻率實現,而在MOSFET關斷時,設法使這個通道以某種方式夾斷,使整個器件耐壓單取決于低摻雜的N-外延層。無錫MOSFET設計
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