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mos管的特点及特性-MOS管和IGBT的结构特点等详解

mos管的特点

mos管的特点是什么?MOS管,即金属(Metal)—氧化物(Oxide)—半导体(Semiconductor)场效应晶体管,是一种应用场效应原理工作的半导体器件;和普通双极型晶体管相比,MOS管具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、功耗小、易于集成等优势,在开关电源、镇流器、高频感应加热、高频逆变焊机、通信电源等高频电源领域得到了越来越普遍的应用。

MOS管解析

场效应管主要有两种类型,分别是结型场效应管(JFET)和绝缘栅场效应管(MOS管)。

mos管的特点

MOS管即MOSFET,中文全称是金属 - 氧化物半导体场效应晶体管,由于这种场效应管的栅极被绝缘层隔离,所以又叫绝缘栅场效应管。

MOSFET又可分为N沟耗尽型和增强型;P沟耗尽型和增强型四大类。

mos管的特点

有的MOSFET内部会有个二极管,这是体二极管,或者叫寄生二极管、续流二极管。

mos管的特点

关于寄生二极管的作用,有两种解释:

1、MOSFET 的寄生二极管,作用是防止 VDD 过压的情况下,烧坏 MOS 管,因为在过压对 MOS 管造成破坏之前,二极管先反向击穿,将大电流直接到地,从而避免 MOS 管被烧坏。

2、防止 MOS 管的源极和漏极反接时烧坏 MOS 管,也可以在电路有反向感生电压时,为反向感生电压提供通路,避免反向感生电压击穿MOS管。

MOSFET 具有输入阻抗高、开关速度快、热稳定性好、电压控制电流等特性,在电路中,可以用作放大器、电子开关等用途。

mos管的特点-MOS管和IGBT的结构特点

MOS管和IGBT管的内部结构如下图所示。

mos管的特点

IGBT是通过在MOSFET的漏极上追加层而构成的。

IGBT 的理想等效电路如下图所示,IGBT 实际就是 MOSFET 和晶体管三极管的组合,MOSFET 存在导通电阻高的缺点,但 IGBT 克服了这一缺点,在高压时 IGBT 仍具有较低的导通电阻。

mos管的特点

另外,相似功率容量的 IGBT 和 MOSFET,IGBT 的速度可能会慢于 MOSFET,因为 IGBT 存在关断拖尾时间,由于 IGBT 关断拖尾时间长,死区时间也要加长,从而会影响开关频率。

mos管的特点及特性

1、导通特性

导通的意义是作为开关,相当于开关闭合。Vgs满足一定条件就会导通。

2、损失特性

导通后均有导通电阻存在,电流就会被电阻消耗能量,这部分叫做导通损耗;小功率的管子导通电阻一般几毫欧几十毫欧,Vgs电压不一样电阻也不一样。管子在导通和截止时,两端电压有个降落过程,电流有个上升过程,在这段时间内管子的损失是电压和电流的乘积,称之为开关损失;通常开关损失比导通损失大很多,频率越快,损失越大。缩短开关时间,降低开关频率均能减小开关损失。

3、寄生电容驱动特性

GS GD之间存在寄生电容,MOS管的驱动理论上是对电容的充放电;对电容的充电需要一个电流,由于电容充电瞬间可以看成短路,所以瞬间电流会比较大,所以选型时需要注意抗冲击电流大小。

4、寄生二极管

漏极源极之间有个寄生二极管也叫做体二极管,在感性负载(马达继电器)应用中,主要用来保护回路。不过体二极管只在单个MOS管中,集成芯片中是没有的。

5、转移特性

场效应管的转移特性是指漏源电压固定时,栅源电压Vgs对漏极电流Id的控制特性;

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