Повер МОСФЕТ је такође подељен на тип споја и тип изоловане капије, али се обично углавном односи на МОСФЕТ типа изолованих капија (метал Окиде Семицондуцтор ФЕТ), који се назива повер МОСФЕТ (Повер МОСФЕТ). Транзистор са ефектом поља снаге споја се генерално назива електростатички индукциони транзистор (Статиц Индуцтион Трансистор - СИТ). Карактерише га напон капије за контролу струје одвода, погонско коло је једноставно, захтева малу снагу погона, брзу брзину пребацивања, високу радну фреквенцију, термичка стабилност је боља одГТР, али његов тренутни капацитет је мали, ниског напона, углавном се односи само на снагу не више од 10кВ енергетских електронских уређаја.
1. Повер МОСФЕТ структура и принцип рада
Типови МОСФЕТ-а снаге: према проводном каналу могу се поделити на П-канал и Н-канал. Према амплитуда напона капије се може поделити на; врста исцрпљености; када је напон гејта нула када је стуб одвод-извор између постојања проводног канала, појачан; за Н (П) канални уређај, напон капије је већи од (мањи од) нуле пре постојања проводног канала, МОСФЕТ снаге је углавном Н-канални побољшан.
1.1 СнагаМОСФЕТструктура
Унутрашња структура МОСФЕТ-а снаге и електрични симболи; његова проводљивост само један носилац поларитета (полис) укључен у проводни, је униполарни транзистор. Проводни механизам је исти као и МОСФЕТ мале снаге, али структура има велику разлику, МОСФЕТ мале снаге је хоризонтални проводни уређај, МОСФЕТ снаге већина вертикалне проводне структуре, такође познат као ВМОСФЕТ (Вертикални МОСФЕТ) , што значајно побољшава способност МОСФЕТ уређаја да издржи напон и струју.
Према разликама у вертикалној проводној структури, али и подељен на употребу жлеба у облику слова В за постизање вертикалне проводљивости ВВМОСФЕТ-а и има вертикалну проводљиву двоструко дифузну МОСФЕТ структуру ВДМОСФЕТ-а (Вертицал Доубле-диффуседМОСФЕТ), овај рад се углавном разматра као пример ВДМОС уређаја.
Повер МОСФЕТ-ови за вишеструку интегрисану структуру, као што је Међународни исправљач (Интернатионал Рецтифиер) ХЕКСФЕТ који користи хексагоналну јединицу; Сиеменс (Сиеменс) СИПМОСФЕТ користећи квадратну јединицу; Моторола (Моторола) ТМОС користи правоугаону јединицу по распореду облика "Пин".
1.2 Повер МОСФЕТ принцип рада
Прекид: између полова дрејн-извор плус позитивно напајање, полови гејт-извора између напона су нула. п базни регион и Н дрифт регион формиран између ПН споја Ј1 обрнутог преднапона, нема протока струје између полова дрејн-извор.
Проводљивост: Са позитивним напоном УГС који се примењује између терминала гејт-извор, капија је изолована, тако да струја гејта не тече. Међутим, позитивни напон капије ће одгурнути рупе у П-регији испод ње и привући олигоне-електроне у П-регији на површину П-регије испод капије када је УГС већи од УТ (напон укључивања или гранични напон), концентрација електрона на површини П-области испод капије ће бити већа од концентрације рупа, тако да се полупроводник типа П преокрене у Н-тип и постане обрнути слој, а обрнути слој формира Н-канал и чини да ПН спој Ј1 нестане, да одвод и извор буду проводљиви.
1.3 Основне карактеристике Повер МОСФЕТ-а
1.3.1 Статичке карактеристике.
Однос између ИД струје одвода и напона УГС између извора капије назива се преносна карактеристика МОСФЕТ-а, ИД је већи, однос између ИД и УГС је приближно линеаран, а нагиб криве је дефинисан као транскондуктивност Гфс. .
Драин волт-ампер карактеристике (излазне карактеристике) МОСФЕТ-а: гранични регион (који одговара граничном подручју ГТР-а); регион засићења (који одговара региону амплификације ГТР); незасићени регион (који одговара региону засићења ГТР). Снажни МОСФЕТ ради у комутационом стању, тј. пребацује се напред-назад између граничног региона и региона незасићења. Снажни МОСФЕТ има паразитску диоду између дрејн-изворних терминала, а уређај проводи када се обрнути напон примени између прикључака дрејн-извор. Отпор у укљученом стању енергетског МОСФЕТ-а има позитиван температурни коефицијент, који је повољан за изједначавање струје када су уређаји повезани паралелно.
1.3.2 Динамичка карактеризација;
његовог тестног кола и таласних облика процеса комутације.
Процес укључивања; време кашњења укључивања тд(он) - временски период између момента напред и тренутка када уГС = УТ и иД почиње да се појављује; време пораста тр- временски период када уГС расте од уТ до напона гејта УГСП у коме МОСФЕТ улази у незасићени регион; вредност стабилног стања иД одређена је напоном напајања одвода, УЕ, и одводом. Величина УГСП је повезана са вредношћу стабилног стања иД. Након што УГС достигне УГСП, наставља да расте под дејством до све док не достигне стабилно стање, али иД је непромењен. Време укључивања тон-Збир времена кашњења укључивања и времена пораста.
Време кашњења искључења тд(офф) – Временски период када иД почиње да се смањује на нулу од времена навише пада на нулу, Цин се испушта кроз Рс и РГ, а уГС пада на УГСП према експоненцијалној кривој.
Време пада тф- Временски период од када уГС наставља да пада од УГСП и иД се смањује све док канал не нестане на уГС < УТ и ИД падне на нулу. Време искључивања тофф- Збир времена кашњења искључивања и времена пада.
1.3.3 Брзина пребацивања МОСФЕТ-а.
МОСФЕТ брзина пребацивања и Цин пуњење и пражњење има одличан однос, корисник не може смањити Цин, али може смањити унутрашњи отпор возног кола Рс да смањи временску константу, да убрза брзину пребацивања, МОСФЕТ се ослања само на политронску проводљивост, нема олиготронског ефекта складиштења, а самим тим и процес гашења је веома брз, време пребацивања од 10-100нс, радна фреквенција може бити до 100кХз или више, највиши је од главних енергетских електронских уређаја.
Уређаји контролисани на терену не захтевају скоро никакву улазну струју у мировању. Међутим, током процеса пребацивања, улазни кондензатор треба да се напуни и испразни, што и даље захтева одређену количину погонске снаге. Што је већа фреквенција пребацивања, потребна је већа снага погона.
1.4 Динамичко побољшање перформанси
Поред апликације уређаја да се узме у обзир напон, струја, фреквенција уређаја, али такође мора да се савлада у примени како да заштити уређај, а не да направи уређај у пролазним променама у оштећењу. Наравно, тиристор је комбинација два биполарна транзистора, заједно са великим капацитетом због велике површине, тако да је његова дв/дт способност рањивија. За ди/дт такође има проблем проширеног региона проводљивости, тако да такође намеће прилично озбиљна ограничења.
Случај МОСФЕТ-а снаге је сасвим другачији. Његова дв/дт и ди/дт способност се често процењује у смислу способности по наносекунди (а не по микросекунди). Али упркос томе, он има ограничења динамичких перформанси. Ово се може разумети у смислу основне структуре МОСФЕТ-а снаге.
Структура енергетског МОСФЕТ-а и његовог одговарајућег еквивалентног кола. Поред капацитивности у скоро сваком делу уређаја, мора се узети у обзир да МОСФЕТ има диоду повезану паралелно. Са одређене тачке гледишта, постоји и паразитски транзистор. (Баш као што ИГБТ има и паразитски тиристор). Ово су важни фактори у проучавању динамичког понашања МОСФЕТ-а.
Пре свега, интринзична диода причвршћена за МОСФЕТ структуру има неку способност лавине. Ово се обично изражава у смислу способности појединачне лавине и способности понављања лавине. Када је обрнути ди/дт велики, диода је подвргнута веома брзом пулсном скоку, који има потенцијал да уђе у област лавине и потенцијално оштети уређај када се прекорачи њена способност лавине. Као и код било које ПН спојне диоде, испитивање њених динамичких карактеристика је прилично сложено. Они се веома разликују од једноставног концепта ПН споја који води у правцу напред и блокира у обрнутом смеру. Када струја брзо опадне, диода губи способност блокирања уназад на временски период познат као време повратног опоравка. такође постоји временски период када је потребно да ПН спој буде брз и не показује веома мали отпор. Када дође до убризгавања унапред у диоду у МОСФЕТ-у снаге, убризгани мањински носиоци такође доприносе сложености МОСФЕТ-а као мултитронског уређаја.
Прелазни услови су уско повезани са условима линије, и овом аспекту треба посветити довољно пажње у апликацији. Важно је имати дубинско познавање уређаја како би се олакшало разумевање и анализа одговарајућих проблема.
Време поста: 18. април 2024
