Power MOSFET dia mizara ho junction karazana sy insulated vavahady karazana, fa matetika indrindra dia manondro ny insulated vavahady karazana MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET), antsoina hoe hery MOSFET (Power MOSFET). Ny karazana junction power field effect transistor dia matetika antsoina hoe electrostatic induction transistor (Static Induction Transistor - SIT). Izy io dia miavaka amin'ny alalan'ny vavahady malefaka mifehy ny tatatra amin'izao fotoana izao, ny fiara circuit dia tsotra, mitaky hery kely fiara, ny hafainganam-pandehan'ny hafainganam-pandeha avo, ny hafainganam-pandeha ambony, ny hafanana mafana dia tsara kokoa noho nyGTR, fa ny fahaizany ankehitriny dia kely, malefaka malefaka, amin'ny ankapobeny dia mihatra amin'ny hery tsy mihoatra ny 10kW amin'ny fitaovana elektronika.
1. Hery MOSFET rafitra sy ny fitsipiky ny miasa
Power MOSFET karazana: araka ny conductive fantsona azo zaraina ho P-fantsona sy N-fantsona. Araka ny vavahady amplitude malefaka dia azo zaraina ho; karazana depletion; rehefa ny vavahady malefaka dia aotra rehefa ny tatatra-loharano tsato-kazo eo amin`ny fisian`ny fantsona mitondra, nohatsaraina; ho an'ny fitaovana fantsona N (P), ny vavahady malefaka dia lehibe noho (latsaky ny) aotra alohan'ny fisian'ny fantsona fitarihana, ny hery MOSFET dia nohatsaraina indrindra ny N-channel.
1.1 HeryMOSFETFIRAFITRA
Power MOSFET rafitra anatiny sy marika elektrika; Ny conduction ihany no mitondra polarity iray (polys) tafiditra ao amin'ny conductive, dia transistor unipolar. Ny mekanika fitarihana dia mitovy amin'ny MOSFET ambany hery, fa ny rafitra dia manana fahasamihafana lehibe, ny MOSFET ambany hery dia fitaovana conductive marindrano, ny hery MOSFET ny ankamaroan'ny rafitra conductive mitsangana, fantatra amin'ny anarana hoe VMOSFET (Vertical MOSFET) , izay manatsara ny herin'ny fitaovana MOSFET sy ny fahaiza-manaon'izao fotoana izao.
Araka ny fahasamihafana eo amin'ny firafitry ny conductive mitsangana, fa koa mizara ho amin'ny fampiasana ny V-miendrika Groove mba hahazoana mitsangana conductivity ny VVMOSFET ary manana mitsangana conductive roa-miparitaka MOSFET firafitry ny VDMOSFET (Vertical Double-niparitaka be.MOSFET), ity taratasy ity dia resahina indrindra ho ohatra amin'ny fitaovana VDMOS.
Power MOSFETs ho an'ny rafitra mitambatra maro, toy ny International Rectifier (International Rectifier) HEXFET mampiasa vondrona hexagonal; Siemens (Siemens) SIPMOSFET mampiasa vondrona efamira; Motorola (Motorola) TMOS mampiasa singa mahitsizoro amin'ny alàlan'ny fandaharana endrika "Pin".
1.2 Hery MOSFET fitsipiky ny asa
Tapaka: eo anelanelan'ny andrin-jiro miampy famatsiana herinaratra tsara, aotra ny andry loharanon'ny vavahady. p faritra fototra sy N faritra mikoriana miforona eo anelanelan'ny PN junction J1 mivadika, tsy misy riandrano eo anelanelan'ny tatatra-loharano bao.
Conductivity: Miaraka amin'ny UGS malefaka tsara ampiharina eo anelanelan'ny vavahady-loharano terminal, ny vavahady insulated, ka tsy misy vavahady mikoriana. Na izany aza, ny voltase tsara amin'ny vavahady dia hanosika ireo lavaka ao amin'ny faritra P eo ambaniny, ary hisarika ny oligons-elektron ao amin'ny faritra P ho eny ambonin'ny faritra P eo ambanin'ny vavahady rehefa lehibe kokoa noho ny UGS ny UGS. UT (vodiny na ny tokonam-baravarana malefaka), ny fifantohan'ny elektrôna eo ambonin'ny P-faritra eo ambanin'ny vavahady dia ho mihoatra noho ny fitanan'ny lavaka, ka ny P-karazana semiconductor nivadika ho N-karazana ary lasa. sosona mivadika, ary ny sosona mivadika dia mamorona N-fantsona ary mahatonga ny PN junction J1 hanjavona, tatatra sy ny loharano conductive.
1.3 Toetra fototry ny Power MOSFETs
1.3.1 Toetra static.
Ny fifandraisana misy eo amin'ny tatatra ID amin'izao fotoana izao sy ny malefaka UGS eo amin'ny vavahady loharano dia antsoina hoe ny famindrana toetra ny MOSFET, ID dia lehibe kokoa, ny fifandraisana eo amin'ny ID sy UGS dia eo ho eo linear, ary ny hantsana ny curve dia voafaritra ho transconductance Gfs. .
Ny toetran'ny volt-ampere draina (toetran'ny vokatra) an'ny MOSFET: faritra tapaka (mifanaraka amin'ny faritra tapaka amin'ny GTR); faritra saturation (mifanaraka amin'ny faritra amplification ny GTR); faritra tsy mahavoky (mifanaraka amin'ny faritra mahavoky ny GTR). Ny herin'ny MOSFET dia miasa amin'ny toe-javatra mifamadika, izany hoe, mifamadika eo anelanelan'ny faritra tapaka sy ny faritra tsy mahavoky. Ny herin'ny MOSFET dia manana diode parasy eo anelanelan'ny terminal-loharano tatatra, ary mandeha ny fitaovana rehefa misy voltase mivadika eo anelanelan'ny terminal-loharano. Ny fanoherana eo amin'ny fanjakana amin'ny MOSFET dia manana coefficient hafanana tsara, izay tsara amin'ny fampitoviana ny ankehitriny rehefa mifandray amin'ny parallèle ny fitaovana.
1.3.2 Famaritana mavitrika;
ny fizaran-tsarimihetsika fitsapana sy ny onjam-pamokarana.
Ny fizotry ny fihodinana; fotoana fanemorana td(on) - ny fe-potoana eo anelanelan'ny fotoana eo aloha sy ny fotoana manomboka miseho ny uGS = UT sy iD; fotoana fisondrotana tr- ny fe-potoana iakaran'ny uGS avy amin'ny uT mankany amin'ny UGSP voltage vavahady izay idiran'ny MOSFET amin'ny faritra tsy mahavoky; ny sandan'ny fanjakana tsy miovaova amin'ny iD dia voafaritra amin'ny alàlan'ny volavolan-tsolika famatsian-drano, UE, ary ny tatatra Ny halehiben'ny UGSP dia mifandraika amin'ny sanda tsy miovaova amin'ny iD. Rehefa tonga any amin'ny UGSP ny UGS dia mitohy miakatra eo ambanin'ny hetsika miakatra mandra-pahatongany any amin'ny toerana tsy miova, fa iD dia tsy miova. Fotoam-pamokarana taonina-Fanisan'ny fotoana fanemorana sy fotoana fisondrotana.
Ora fanemorana td(efa) -Ny fe-potoana manomboka mihena ho aotra ny iD manomboka amin'ny fotoana miakatra ho aotra, ny Cin dia avoaka amin'ny Rs sy RG, ary ny uGS dia mianjera amin'ny UGSP araka ny curve exponential.
Fotoana mianjera tf- Ny fe-potoana manomboka amin'ny fitohizan'ny uGS mianjera avy ao amin'ny UGSP sy ny iD dia mihena mandra-pahalevon'ny fantsona ao amin'ny uGS <UT ary ny ID dia latsaka amin'ny aotra. Fotoam-pamonoana toff- Ny fitambaran'ny fotoana fanemorana sy ny fotoana fararano.
1.3.3 MOSFET hafainganam-pandeha.
MOSFET mifamadika hafainganam-pandeha sy Cin fiampangana sy ny famoahana dia manana fifandraisana lehibe, ny mpampiasa dia tsy afaka mampihena Cin, fa afaka mampihena ny fiara faritra fanoherana anatiny Rs hampihenana ny fotoana tsy tapaka, mba hanafaingana ny mifamadika hafainganam-pandeha, MOSFET ihany no miantehitra amin'ny polytronic conductivity, tsy misy fiantraikany fitehirizana oligotronic, ary noho izany dia tena haingana ny fizotry ny fanakatonana, ny fotoana fanodinana 10-100ns, ny faharetan'ny fandidiana dia mety ho hatramin'ny 100kHz na mihoatra, no avo indrindra amin'ny fitaovana elektronika lehibe indrindra.
Ny fitaovana fehezin'ny saha dia mila saika tsy misy venty miditra rehefa miala sasatra. Na izany aza, mandritra ny dingan'ny famadihana, ny capacitor fampidirana dia mila ampangaina sy esorina, izay mbola mitaky hery mitondra fiara. Arakaraky ny avo kokoa ny fatran'ny fampandehanana, ny lehibe kokoa ny herin'ny fiara ilaina.
1.4 Fanatsarana ny fampisehoana mavitrika
Ankoatra ny fampiharana ny fitaovana mba handinika ny fitaovana malefaka, amin'izao fotoana izao, matetika, fa koa tsy maintsy mahafehy ny fampiharana ny fomba hiarovana ny fitaovana, fa tsy hanao ny fitaovana ao amin'ny fiovana mandalo ao amin'ny fahavoazana. Mazava ho azy fa ny thyristor dia fitambaran'ny transistors bipolar roa, miaraka amin'ny capacitance lehibe noho ny faritra midadasika, noho izany ny fahaizany dv / dt dia marefo kokoa. Ho an'ny di/dt dia manana olana amin'ny faritra conduction ihany koa izy, noho izany dia mametraka fetra henjana ihany koa.
Ny trangan'ny MOSFET herinaratra dia hafa tanteraka. Ny fahaizany dv/dt sy di/dt dia tombanana matetika amin'ny lafiny fahaiza-manao isaky ny nanosegondra (fa tsy isaky ny microsegondra). Saingy na eo aza izany dia manana fetran'ny fampisehoana mavitrika izy io. Ireo dia azo takarina amin'ny resaka rafitra fototra amin'ny MOSFET herinaratra.
Ny firafitry ny MOSFET hery sy ny faritra mitovy aminy. Ankoatra ny capacitance saika ny ampahany rehetra amin'ny fitaovana dia tsy maintsy heverina fa ny MOSFET dia manana diode mifandray amin'ny parallèle. Avy amin'ny fomba fijery iray dia misy ihany koa ny transistor parasy. (Tahaka ny IGBT ihany koa dia manana thyristor parasy). Antony manan-danja amin'ny fandalinana ny fitondran-tena mavitrika amin'ny MOSFET ireo.
Voalohany indrindra, ny diode intrinsic mifatotra amin'ny rafitra MOSFET dia manana fahaiza-manao avalanche. Izany dia matetika aseho amin'ny resaka fahaiza-manaon'ny avalanche tokana sy ny fahaiza-manaon'ny avalanche miverimberina. Rehefa lehibe ny di/dt mifamadika, ny diode dia iharan'ny pulso haingana be, izay mety hiditra ao amin'ny faritra avalanche ary mety hanimba ny fitaovana rehefa mihoatra ny fahaizany avalanche. Toy ny amin'ny diode PN junction rehetra, sarotra be ny mandinika ny toetrany mavitrika. Izy ireo dia tsy mitovy amin'ny foto-kevitra tsotra momba ny fihaonan'ny PN mandeha amin'ny lalana mandroso sy manakana amin'ny lalana mivadika. Rehefa midina haingana ny ankehitriny, dia very ny fahafahany manakana ny diode mandritra ny fe-potoana fantatra amin'ny anarana hoe ny fotoana fanarenana. misy ihany koa ny fe-potoana izay takiana ny PN junction mba hitarika haingana ary tsy mampiseho fanoherana ambany dia ambany. Raha vantany vao misy tsindrona mandroso ao amin'ny diode amin'ny MOSFET herinaratra, ireo mpitatitra vitsy an'isa voatsindrona dia manampy ny fahasarotan'ny MOSFET ho fitaovana multitronic.
Ny fepetra mandalo dia mifandray akaiky amin'ny fepetran'ny tsipika, ary io lafiny io dia tokony hojerena tsara amin'ny fampiharana. Zava-dehibe ny fananana fahalalana lalina momba ny fitaovana mba hanamora ny fahatakarana sy famakafakana ireo olana mifandraika amin'izany.
Fotoana fandefasana: Apr-18-2024
