电力电子技术-2.4 MOSFET课件.ppt

文档介绍：(MetalOxideSemiconductorFET)简称电力MOSFET(PowerMOSFET)结型电力场效应晶体管一般称作静电感应晶体管(StaticInductionTransistor——SIT)特点——用栅极电压来控制漏极电流驱动电路简单,需要的驱动功率小。开关速度快,工作频率高。热稳定性优于GTR。电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。电力场效应晶体管1普通场效应晶体管基本结构与工作原理回顾自然状态:两个反向连接的NP结,漏源截止2栅极正偏,<VT,形成耗尽层。栅P间电场使P区空穴远离P区靠绝缘层侧,余下带负电原子。形成耗尽层,少量自由电子也向耗尽层移动,但数量很少不能形成漏源电流。3栅极正偏>VT,大量电子积聚,反型层形成(与薄N层等效)与漏源N+形成导电沟道,厚度随栅极电压增大而增加。4漏源电压>0,使导电沟道形成电压梯度,反型层厚度从源到漏方向逐渐变薄。漏源电流形成。漏源电压改变沟道靠漏端厚度,沟道等效电阻改变:可变电阻区等价于晶体管的饱和导通状态5漏源电压增加,导电沟道夹断,强电场维持电子流动使夹断区呈薄反型层性质。漏源电压继续增加,反型层最小厚度向源区移动,电场强度增加使电子流速加快,达到一定数值后,进入饱和等价于晶体管的放大区6普通MOSFET的i-V特性饱和电流由给定栅极电压的沟道最大电流决定。7电力场效应晶体管电力MOSFET的种类 按导电沟道可分为P沟道和N沟道。耗尽型——当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道。增强型——对于N(P)沟道器件,栅极电压大于(小于)零时才存在导电沟道。 电力MOSFET主要是N沟道增强型。1)电力MOSFET的结构和工作原理8电力MOSFET的结构电力MOSFET多子(电子)导电:是单极型晶体管。导电机理与小功率MOS管相同,但结构上有较大区别。 小功率MOSFET横向导电结构。 电力MOSFET垂直导电结构:VVMOS和VDMOS。 VDMOS:垂直导电双扩散MOS结构。 漂移区提高电力MOSFET反向耐压能力。采用多元集成结构,不同的生产厂家采用了不同设计。图1-19电力MOSFET的结构和电气图形符号9电力MOSFET的结构部分产品不含反并联二极管10