MOSFET的原理

MOSFET的原意是：MOS（MetalOxideSemiconductor金屬氧化物半導體），FET（FieldEffectTransistor場效應晶體管），即以金屬層（M）的柵極隔著氧化層（O）利用電場的效應來控制半導體（S）的場效應晶體管。

功率場效應晶體管也分為結型和絕緣柵型,但通常主要指絕緣柵型中的MOS型（MetalOxideSemiconductorFET）,簡稱功率MOSFET（PowerMOSFET）。結型功率場效應晶體管一般稱作靜電感應晶體管（StaticInductionTransistor——SIT）。其特點是用柵極電壓來控制漏極電流，驅動電路簡單，需要的驅動功率小，開關速度快，工作頻率高，熱穩定性優于GTR，但其電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過10kW的電力電子裝置。 功率MOS管選型需根據應用場景、電壓、電流、熱性能等關鍵參數綜合考量。南通質量功率器件MOS產品選型價格比較

功率MOSFET的基本特性

動態特性MOSFET其測試電路和開關過程。開通過程；開通延遲時間td(on)—Up前沿時刻到UGS=UT并開始出現iD的時刻間的時間段；上升時間tr—UGS從UT上升到MOSFET進入非飽和區的柵壓UGSP的時間段；iD穩態值由漏極電源電壓UE和漏極負載電阻決定。UGSP的大小和iD的穩態值有關，UGS達到UGSP后，在up作用下繼續升高直至達到穩態，但iD已不變。開通時間ton—開通延遲時間與上升時間之和。

關斷延遲時間td(off)—Up下降到零起，Cin通過RS和RG放電，UGS按指數曲線下降到UGSP時，iD開始減小為零的時間段。下降時間tf—UGS從UGS

P繼續下降起，iD減小，到UGS

MOSFET的開關速度MOSFET的開關速度和Cin充放電有很大關系，使用者無法降低Cin，但可降低驅動電路內阻Rs減小時間常數，加快開關速度，MOSFET只靠多子導電，不存在少子儲存效應，因而關斷過程非常迅速，開關時間在10～100ns之間，工作頻率可達100kHz以上，是主要電力電子器件中比較高的。場控器件靜態時幾乎不需輸入電流。但在開關過程中需對輸入電容充放電，仍需一定的驅動功率。開關頻率越高，所需要的驅動功率越大。 紹興工業變頻功率器件MOS產品選型銷售價格TO-Leadless（如TOLL） 無引腳封裝，減少電遷移，占用空間較D2PAK減少30%（如電動工具）。

超結MOS的特點:

1、低導通電阻通過在縱向結構中引入多個P型和N型層的超結設計，極大地降低了功率器件的導通電阻，在高電壓應用中尤為明顯。

2、高耐壓性傳統MOSFET在提高耐壓的同時會增加導通電阻，而超結結構通過優化電場分布，使其在保持高耐壓的同時仍能保持較低的導通電阻。

3、高效率超結MOS具有較快的開關速度和低損耗特性，適用于高頻率、高效率的電力轉換應用。

4、較低的功耗由于導通電阻和開關損耗的降低，超結MOS在工作時的能量損耗也明顯減少，有助于提高系統的整體能效。

20世紀50年代，電力電子器件主要是汞弧閘流管和大功率電子管。60年代發展起來的晶閘管，因其工作可靠、壽命長、體積小、開關速度快，而在電力電子電路中得到廣泛應用。70年代初期，已逐步取代了汞弧閘流管。80年代，普通晶閘管的開關電流已達數千安，能承受的正、反向工作電壓達數千伏。在此基礎上，為適應電力電子技術發展的需要，又開發出門極可關斷晶閘管、雙向晶閘管、光控晶閘管、逆導晶閘管等一系列派生器件，以及單極型MOS功率場效應晶體管、雙極型功率晶體管、靜電感應晶閘管、功能組合模塊和功率集成電路等新型電力電子器件。功率MOSFET具有較強的過載能力。短時過載能力通常額定值的4倍。

功率器件是電力電子領域的重要組成部件，處理高壓大電流，廣泛應用于新能源、汽車電子和工業控制。碳化硅、氮化鎵等新材料正推動技術的革新，提升效率與可靠性。

功率器件定義與重要特性功率器件（Power Semiconductor Device）是電力電子領域的**組件，特指直接處理電能的主電路器件，通過電壓、電流的變換與控制實現功率轉換、放大、開關、整流及逆變等功能。其典型特征為處理功率通常大于1W，在高壓、大電流工況下保持穩定的性能。 汽車電子?：電動汽車電驅系統、車載充電模塊（OBC）、DC-DC轉換器；南通質量功率器件MOS產品選型價格比較

高頻場景側重低寄生參數的QFN或SO-8；南通質量功率器件MOS產品選型價格比較

功率器件常見類型：

功率二極管：**簡單的功率器件，單向導通（通常承受高反壓）。

功率 MOSFET：通過電壓控制的高速開關管，在中低壓、中高頻應用中效率高。

絕緣柵雙極晶體管：結合了MOSFET的高速開關特性和BJT的大電流承載能力，是目前中高功率應用（如變頻器、電動汽車、工業電源）的主力器件。

晶閘管：主要是可控硅整流器和門極可關斷晶閘管。前者常用于可控整流、交流調壓，后者在大功率領域仍有應用。

寬禁帶半導體器件：如 SiC 功率器件（碳化硅） 和 GaN功率器件（氮化鎵）。這些是新一代高性能功率器件，具有更高的開關頻率、更高的工作溫度、更低的損耗和更小的體積，正在迅速發展和應用。 南通質量功率器件MOS產品選型價格比較