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MOSFET結構和工作原理

   功率場效應管(Power MOSFET)也叫電力場效應晶體管,是一種單極型的電壓控制器件,不但有自關斷能力,而且有驅動功率小,開關速度高、無二次擊穿、安全工作區寬等特點。由于其易于驅動和開關頻率可高達500kHz,特別適于高頻化電力電子裝置,如應用于DC/DC變換、開關電源、便攜式電子設備、航空航天以及汽車等電子電器設備中。但因為其電流、熱容量小,耐壓低,一般只適用于小功率電力電子裝置。

   電力場效應管的結構和工作原理

   電力場效應晶體管種類和結構有許多種,按導電溝道可分為P溝道和N溝道,同時又有耗盡型和增強型之分。在電力電子裝置中,主要應用N溝道增強型。

   電力場效應晶體管導電機理與小功率絕緣柵MOS管相同,但結構有很大區別。小功率絕緣柵MOS管是擴散形成的器件,導電溝道平行于芯片表面,橫向導電。電力場效應晶體管大多采用垂直導電結構,提高了器件的耐電壓和耐電流的能力。按垂直導電結構的不同,又可分為2種:V形槽VVMOSFET和雙擴散VDMOSFET。

   電力場效應晶體管采用多單元集成結構,一個器件由成千上萬個小的MOSFET組成。N溝道增強型雙擴散電力場效應晶體管一個單元的部面圖,如圖1(a)所示。電氣符號,如圖1(b)所示。

   電力場效應晶體管有3個端子:漏極D、源極S和柵極G。當漏極接電源正,源極接電源負時,柵極和源極之間電壓為0,溝道不導電,管子處于截止。如果在柵極和源極之間加一正向電壓UGS,并且使UGS大于或等于管子的開啟電壓UT,則管子開通,在漏、源極間流過電流ID。UGS超過UT越大,導電能力越強,漏極電流越大。


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