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功率场效应晶体管MOSFET

1.概述 mosfet的原意是：mos（metal oxide semiconductor金属氧化物半导体），fet（field effect transistor场效应晶体管），即以金属层（m）的栅极隔着氧化层（o）利用电场的效应来控制半导体（s）的场效应晶体管。 功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的mos型（metal oxide semiconductor fet）,简称功率mosfet（power mosfet）。结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（static induction transistor——sit）。其特点是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，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kw的电力电子装置。 2.功率mosfet的结构和工作原理 功率mosfet的种类：按导电沟道可分为p沟道和n沟道。按栅极电压幅值可分为；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

现代功率模块及器件应用技术

最近20年来，功率器件及其封装技术的迅猛发展，导致了电力电子技术领域的巨大变化。当今的市场要求电力电子装置要具有宽广的应用范围、量体裁衣的解决方案、集成化、智能化、更小的体积和重量、效率更高的芯片、更加优质价廉、更长的寿命和更短的产品开发周期。在过去的数年中已有众多的研发成果不断提供新的、经济安全的解决方案，从而将功率模块大量地引入到一系列的工业和消费领域中。 因此，有必要就功率模块的应用技术，如选型、驱动、保护、冷却、并联和串联以及软开关电路等，进行一次全面的系列介绍。 1 igbt和mosfet功率模块 1.1 应用范围 如图1所示，当前众多的电力电子电路可由功率mosfet或igbt来实现。从上世纪80年代开始，它们先后出现于市场。与传统的晶闸管相比，它们具有一系列的优点，如可关断的特性（包括在短路状态下）、不需要缓冲网络、控制单元简单、开关时间短、开关损耗低等。 现在，电力电子技术不断地渗透到新的应用领域中，这首先归功于igbt和功率mosfet的迅速发展。同时，它们的应用在其现有的领域内也在不断地深化。数年前，高耐压双极型功率晶体管还被广泛地应用着。而现在只能在少数例外情况

大电流便携式DC/DC变换中MOSFET功耗的计算

摘要：介绍了大电流便携式dc/dc中mosfet的迭代流程和功耗计算。 关键词：便携式dc/dc；功率损耗；迭代流程；热阻；结温引言众所周知，今天的便携式电源设计者所面临的最严峻挑战就是为当今的高性能cpu提供电源。近年来，内核cpu所需的电源电流每两年就翻一番，即便携式内核cpu电源电流需求会高达40a之大，而电压在0.9v和1.75v之间。事实上，尽管电流需求在稳步增长，而留给电源的空间却并没有增加，这个现实已达到甚至超出了在热设计方面的极限。对于如此大电流的电源，通常将其分割为两个或多相，即每一相提供15a到25a，例如，将一个40a电源变成了两个20a电源。虽然可以使元器件的选择更容易，但是并没有额外增加板上或环境空间，对于减轻热设计的工作基本上没有多大帮助。这是因为在设计大电流电源时，mosfet是最难确定的器件。这一点在笔记本电脑中尤其显著，在这种环境中，散热器、风扇、热管和其它散热方式通常都留给了cpu。而电源设计常常要面临诸多不利因素,诸如狭小的空间和静止的气流以及其元器件散发的热量等恶劣环境，而且，没有任何其它方式可以用来协助散热。那么如何挑选m

一种热插拔保护电路的设计方案

块印制板（pcb）或热插拔模块都带有热插拔控制器2。在工作状态下，控制器还可提供持续的短路保护和过流保护。 尽管切断或开启的电流会比较大，但大电流设计的一些微妙之处却常常未得到充分的考虑。“细节决定成败”，本文将重点分析热插拔控制电路中各部件的功能及重要性，并深入分析在设计过程中使用adi公司adm11773热插拔控制器时的设计考虑和器件选型标准。 热插拔技术 常用的两种系统电源电压为-48 v和+12 v，它们使用不同的热插拔保护配置。-48 v系统包含低端热插拔控制器和导通mosfet；而+12 v 系统使用高端热插拔控制器和导通mosfet。 -48 v方案来源于传统的通信交换系统技术，如高级通信计算架构（atca）系统、光网络、基站，以及刀片式服务器。48 v电源通常可由电池组提供，选用48 v是因为电源及信号能被传输至较远的距离，同时不会遭受很大损失；另外，在通常条件下，由于电平不够高，所以不会产生严重的电气冲击危险。采用负电压的原因是，当设备不可避免的暴露在潮湿环境中时，在正极端接地的情况下，从阳极到阴极的金属离子迁移的腐蚀性较弱。 然而，在数据通信系统中

详解如何为D类放大器选取合适的参数

通过控制开关单元的on/off,驱动扬声器的放大器称d类放大器。以前的模拟放大器的效率停留在50%左右，剩下的50%主要作为热量被消耗。d类放大器的效率相当高，达到80~90%.不仅不浪费电源，有效地利用电源，还能得到较大的功率输出。 随着半导体器件和电路技术的最新发展，如今d类音频放大器在电视/家庭娱乐，音响设备和高性能便携式音频应用中得到广泛的应用。高效率，低失真，以及优异的音频性能都是d类放大器在这些新兴的大功率应用中得到广泛应用的关键驱动因素。然而，如果输出功率桥接电路中的mosfet如果选择不当，d类放大器的上述这些性能将会大打折扣，特别是输出功率比较大的时候。因此，要设计一款具有最佳性能的d类放大器，设计师正确理解驱动喇叭的器件关键参数以及它们如何影响音频放大器的性能是至关重要的。 如我们所知，d类放大器是一种开关型放大器，它分别由一个脉冲宽度调制器（pwm），一个功率桥电路和一个低通滤波器组成，如图1所示。为了实现放大器的最佳性能，必须对功率桥中的开关进行优化，使得功率损耗、延迟时间、电压和电流毛刺都保持最小。因此，在这类放大器设计中，需要采用的开关应该具有低压降、高速的

IR推出坚固耐用100V FastIRFET PQFN 5×6功率MOSFET为通信电源应用提供基准性能

　　全球功率半导体和管理方案领导厂商 - 国际整流器公司 （International Rectifier,简称IR） 推出100V FastIRFET功率MOSFET IRFH7185TRPbF,为通信应用中的DC-DC电源提供基准性能。

IR推出坚固耐用100V FastIRFET PQFN 5×6功率MOSFET

　　为通信电源应用提供基准性能

　　全球功率半导体和管理方案领导厂商 - 国际整流器公司 （International Rectifier,简称IR） 推出100V FastIRFET功率MOSFET IRFH7185TRPbF,为通信应...

ROHM碳化硅MOSFET模组正式投入量产

　　摘要：近日有消息传出，日本半导体制造商罗姆将投入量产碳化硅(SiC) MOSFET 模组(额定规格1200V/ 180A)，据说，这款 MOSFET 模组采用了将功率半导体元件内建于碳化硅MOSFET的结构，将额定电流提高至180A，不仅扩大了应...

罗姆半导体正式量产碳化硅MOSFET模组

　　摘要：近日有消息传出，日本半导体制造商罗姆将投入量产碳化硅(SiC) MOSFET 模组(额定规格1200V/ 180A)，据说，这款 MOSFET 模组采用了将功率半导体元件内建于碳化硅MOSFET的结...

业内首款2mmx2mm超薄封装MOSFET

　　恩智浦半导体日前推出业内首款2 mm x 2 mm、采用可焊性镀锡侧焊盘的超薄DFN (分立式扁平无引脚)封装MOSFET。这些独特的侧焊盘提供光学焊接检测的优势，与传统无引脚封装相比，焊接连接质量更好。

功率场效应晶体管MOSFET

1.概述 mosfet的原意是：mos（metal oxide semiconductor金属氧化物半导体），fet（field effect transistor场效应晶体管），即以金属层（m）的栅极隔着氧化层（o）利用电场的效应来控制半导体（s）的场效应晶体管。 功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的mos型（metal oxide semiconductor fet）,简称功率mosfet（power mosfet）。结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（static induction transistor——sit）。其特点是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，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kw的电力电子装置。 2.功率mosfet的结构和工作原理 功率mosfet的种类：按导电沟道可分为p沟道和n沟道。按栅极电压幅值可分为；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，功率mos

MOSFET开关轨迹线的示波器重现方法

mosfet的开关轨迹线是判断mosfet开关过程“软硬”程度的重要评估指标，mosfet的软硬程度对于开关电源的性能、寿命、emi水平都有至关重要的影响，本文介绍了一种简单实用的方法，利用泰克tds3000系列示波器，可以实时做出mosfet的开关轨迹线，为改善mosfet的开关状态提供依据。 开关电源中的开关器件(本文以mosfet为例)在任意时刻的损耗都可以用下式计算， 其中，id为开关器件的电流，uds为电压。一般地，我们希望开关器件工作在饱和或截止状态。为减小开关损耗，在器件开关的动态过程中，总希望id和uds在任意时刻都至少有一个值接近或等于零。开关轨迹线可以很好的体现出开关器件的电流和电压的关系，开关轨迹线以mosfet的漏源极电压uds为横轴，漏极电流id为纵轴，标示出mosfet所承受的电流和电压的关系。典型开关轨迹线如图1所示： 图1中a线表示了mosfet的一次开通过程，uds逐渐降低，id逐渐升高；b线表示了一次关断过程，uds逐渐升高，id逐渐降低。但是这样的开关过

多角度分析MOSFET发展现状探讨中国MOSFET本土企业面临的机遇与挑战

2007年消费电子、计算机领域中整机产量增速放缓导致市场对于mosfet产品需求量增长率较2006年有所下降。2007年中国mosfet市场需求量达到171.2亿个，比2007年增长19.5%。 从应用领域上看，凭借着mosfet在消费类电源适配器、ballast等产品中的庞大用量，消费电子领域对于mosfet产品的需求量位列各领域之首，而mosfet在计算机主板、nb、计算机类适配器、lcd显示器等产品中的广泛使用使得计算机领域仅次于消费电子位于市场需求量的第二位。网络通信、工业控制、汽车电子以及电力设备领域对于mosfet的需求量位于第三至六位。从重点应用产品来看，主板、笔记本电脑、ballast、计算机类电源适配器中mosfet用量都较大。 从电压级别上看，电压小于50v的mosfet产品需求量最大，而主要用于ac/dc的600-800v需求量次之。受到crt电视和crt显示器产量减少的影响，200-400v产品需求量出现负增长。800v-1000v以及1000v以上的mosfet产品主要应用在电力设备和工业控制领域中，由于其应用领域有限，市场需求量不大。 从封装结构上

MOSFET呈现产业新亮点

在中国功率器件市场中，电源管理ic仍旧占据市场首要位置，mosfet（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）位于第二位，大功率晶体管位于第三位，此三大产品销售额占整体市场的80%以上。igbt（绝缘栅双极晶体管）销售额虽然不大，但随着其在工业控制、消费电子领域中应用的不断增多，其市场销售额保持着较快的增长，是中国功率器件市场中的新兴产品。 从应用领域上看，消费电子领域销售额位列第一位，工业控制居于第二，计算机领域销售额位于第三位。这三大领域销售额占整体市场的68.9%，是功率器件的重要应用市场。同时，凭借笔记本电脑在2007年产量的快速增长，计算机领域对于功率器件的需求额增长率位于各领域之首。 mosfet成为市场发展亮点 2007年，中国市场上对于电源管理ic的需求有所放缓。这主要是受到下游整机产量以及库存调整的影响。随着中国厂商不断进入ldo（低压差线性稳压器）、dc-dc（直流-直流）等产品市场，低端电源管理ic产品价格出现一定程度的下滑。在市场需求量增速放缓以及产品价格下滑的双重影响下，2007年中国电源管理ic市场销售额增长14.8%，比2006年23.2%的增长率有较

功率半导体器件市场正经历转折

受到市场需求减缓以及库存调整等问题的影响，2007年，中国功率器件市场增长率较2006年出现较大幅度的下降，市场销售额为762.3亿元，比2006年增长了13.3%。 在中国功率器件市场中，电源管理ic仍旧占据市场首要位置，mosfet位于第二位，大功率晶体管位于第三位，此三大产品销售额占到整体市场的80%以上。igbt销售额虽然不大，但随着其在工业控制、消费电子领域中应用的不断增多，其市场销售额保持着较快的增长，是中国功率器件市场中的新兴产品。 从应用领域上看，消费电子领域销售额位列第一位，工业控制居于第二，计算机领域销售额位于第三位。这三大领域销售额占整体市场的68.9%，是功率器件的重要应用市场。同时，凭借笔记本电脑在2007年产量的快速增长，计算机领域对于功率器件的需求额增长率位于各领域之首。 mosfet成为市场发展亮点 2007年，中国市场上对于电源管理ic的需求有所放缓。这主要是受到下游整机产量以及库存调整的影响。而随着中国厂商不断进入ldo、dc/dc等产品市场，低端电源管理ic产品价格出现一定程度的下滑。在市场需求量增速放缓以及产品价格下滑的双重影响下

ZVS正激电路的同步整流原理电路图

正激电路的zvs、zcs 方式同步整流 从对称式同步整流效果来看，它实现了>95％的转换效率（5 v、40a、200w）。对单管正激或双管正激人们则采取了zvs方式，控制信号可以来自三次侧也可以来自一次侧。zvs正激电路的同步整流原理电路如图1所示，v2为整流mosfet（forword），v3为回流续流mosfet（freewheel）。ic2为同步整流控制ic，而ic1为一次侧控制 ic，它通过信号变换器给出同步信号。同步信号传邋至同步整流控制ic中，驱动整流mosfet的同步脉冲延迟一点时间，此时间内让整流mosfet的体二极管先行导通，而当驱动脉冲到达mosfet栅极时，其源漏电压已具有1 v，可以认为是zvs开启，让mosfet体二极管导流时间越短越好，等到二次侧绕缀反向后9关断整流mosfet，消除体二极管反向恢复时间造成的损耗。回流mosfet的开启采用与整流mosfet 相同的办法，即将驱动脉冲信号延迟，也令其在1v电压下开启，而关断则采用从回流， mosfet源漏采样的方法，当认为其电流己为零时，即将回流mosfet关断，所以其为zcs关断。此外，为了减小回

锂离子电池保护电路原理介绍

化学特性，在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题，因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。 下页中的电路图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。 干扰而造成误判断。 如图中所示，该保护回路由两个mosfet（v1、v2）和一个控制ic（n1）外加一些阻容元件构成。控制ic负责监测电池电压与回路电流，并控制两个mosfet的栅极，mosfet在电路中起开关作用，分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断，c3为延时电容，该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能，其工作原理分析如下： 锂离子电池保护电路 1、 正常状态在正常状态下电路中n1 的“co”与“do”脚都输出高电压，两个mosfet 都处于导通状态，电池可以自由地进行充电和放电，由于mosfet 的导通阻抗很小，

全桥驱动器UBA2030T及其应用

相关元件pdf下载：uba2030t 1前言 飞利浦公司利用“bcd750功率逻辑工艺方法”制造的uba2030t，是为驱动全桥拓扑结构中的功率mosfet而专门设计的高压ic。uba2030t只需用很少量的外部元件，即可组成高强度放电（hid）灯电子镇流器电路，并且为hid灯驱动电路的设计提供了解决方案。 2封装、内部结构及引脚功能 uba2030t采用24脚so封装，顶视图如图1所示。 uba2030t芯片集成了自举二极管、振荡器、高压和低压电平移相器、高端（左、右）和低端（左、右）驱动器及控制逻辑等电路，其内部结构框图如图2所示。 表1列出了uba2030t的引脚功能。 2主要参数及特点 2.1主要参数 uba2030t的主要参数及参考数据如表2所列。 2.2主要特点 图1so24封装顶视图 uba2030t的主要特点如下： 内置自举二极管，用作驱动全桥电路可使外部元件减少到最低限度； 高压输入直达570v，为驱动内部电路和全桥 图2uba2030t的内部结构框图 表1引脚功能 脚号 符号 功能描述 1 glr 低端右边mosfet的栅极驱动器输出 2 pgnd

电压驱动MOSFET栅极的原理电路图

用电流互感器二次绕组感应电压驱动mosfet栅极的原理电路如图所示。电流首先通过mosfet寄生二极管流通，于是，电流互感器二次绕组上产生感应电压，此电压超过门限电压时对mosfet栅极充电，电流通过mosfet沟道流通。开始流经寄生二极管的电流产生约iv的压降，但流经mosfet沟道时，只有其导通电阻产生的较低压降，无其他电压降，即进行同步整流。图中的原理电路不能原封不动地用于高速开关整流，原因有二：其一，电流波形近似方波，栅极高速充电电流大部分流经寄生二极管，失去导通电阻产生低压降的优越性；其二，开关器件由导通转为截止时，栅极放电若有延时，延时部分的电流为反向电流，产生较大损耗。为此，需要增设mosfet栅极高速充放电的驱动电路。电流互感器的二次侧能取出较高的电压，但其阻抗很高，获得的电流很小，因此，需在互感器与mosfet栅极之间增设电流放大器，从输出电压中获取功率供给电流放大器。 图 电压驱动mosfet栅极的原理电路图 来源:与你同行

STSR2在单端正向变换器应用电路原理图

stsr2在单端正向变换器的应用电路同步整流存在的一个主要难题是要对mosfet提供正确的驱动脉冲信号，避免发生交叉导通。必须防止两只mosfet同时导通，这不仅是防止两mosfet均处于导通状态，还指其中一只导通，而另一只截止期间。事实上在副边就可能存在短路环流，即当电流通过一只导通mosfet时，它也流经另一只mosfet体二极管，如图所示。为了避免这种不希望的情况发生，在原边mosfet导通之前，续流的mosfet应该截止。这就表明有必要设置一定量的“预置”时间。同样的考虑可以用在让正激整流开关管fr实现截止的过流期间。 来源:lidy

DC/DC变换器技术现状及未来 李龙文 转载!

来越好。因此如何开发设计出更高功率密度、更高转换效率、更低成本更高性能的dc/dc转换器始终是近二十年来电力电子技术工程师追求的目标。例如：二十年前lucent公司开发出第一个半砖dc/dc时，其输出功率才30w，效率只有78%。而如今半砖的dc/dc输出功率已达到300w，转换效率高达93.5%。 从八十年代末起，工程师们为了缩小dc/dc变换器的体积，提高功率密度，首先从大幅度提高开关电源的工作频率做起，但这种努力结果是大幅度缩小了体积，却降低了效率。发热增多，体积缩小，难过高温关。因为当时mosfet的开关速度还不够快，大幅提高频率使mosfet的开关损耗驱动损耗大幅度增加。工程师们开始研究各种避开开关损耗的软开关技术。虽然技术模式百花齐放，然而从工程实用角度仅有两项是开发成功且一直延续到现在。一项是vicor公司的有源箝位zvs软开关技术；另一项就是九十年代初诞生的全桥移相zvs软开关技术。 有源箝位技术历经三代，且都申报了专利。第一代系美国vicor公司的有源箝位zvs技术，其专利已经于2002年2月到期。vicor公司利用该技术，配合磁元件，将dc/dc的工作频率提高到1mhz，功率密

Buck变换器问题

如果是输出pwm，用单片机或者振荡电路就可以了。如果是选择buck变换器，下面有很多种。 isl6525 -- buck and synchronous-rectifier pulse-width modulator (pwm) controller isl8105 -- 1v to 12v single-phase synchronous buck converter pwm controller with integrated mosfet gate drivers isl8105a -- 1v to 12v single-phase synchronous buck converter pwm controller with integrated mosfet gate drivers isl6522a -- buck and synchronous rectifier pulse-width modulator (pwm) controller isl6520b -- single synchronous buck pulse-width modu

MOSFET管在使用中的一些问题

mosfet管在使用中的一些问题对mosfet管在使用中的有一些问题:1如果负载是感性的,使用mosfet用共源电路还是共漏电路好?在滤波时,采用lc滤波,该如何选择l和c?2如果mosfet管自身带有齐纳保护二极管,在外部还需要接rc吸收回路吗?两者的目的是不是都是用来保护mosfet管的?3为了防静电,使用mosfet管时,是不是一般都在其栅源之间外接一个保护二极管?该二极管该如何选择?4在mosfet管的栅源之间为什么要并联一个电阻?这个电阻该如何计算?谢谢指教!

请教MOSFET对dv/dt的耐受性

请教mosfet对dv/dt的耐受性mosfet一般是不会发生二次击穿的.但如果漏源电压增长太快,则mosfet内部的寄生晶体管会发生二次击穿.这就有了mosfet对dv/dt的耐受性的问题.遗憾的是只有很少的mosfet管的参数中有dv/dt的耐受能力这一项(倒是有二极管恢复速度参数,量纲也是dv/dt).例如2sk3728与2sk3530,它们的二极管恢复速度都是5v/ns,它们的dv/dt的耐受能力都是40v/ns.目前我遇到这样一个问题.我朋友的电路经常烧坏管子5n80,查不出原因,我就像到会不会是漏极电压上升率太快,就在示波器上观察,得知其电压上升率最大值是10v/ns.但其手册中没有标明其dv/dt的耐受能力,只标明其二极管恢复速度是5v/ns.那么,该管经常损坏的原因是否可能是它不能耐受10v/ns的电压上升率呢?10v/ns的电压上升率对那些早年的型号的mosfet管是否太严酷?

(转贴)台湾的模拟IC设计

hilips、ir、fairchild、vishay等的订单，其成效亦逐步展现中。 之后随着可携式产品省电、低耗电量产品陆续普及，因此包括手机、mp3、dsc等相关电源管理ic开始成为上述模拟ic业者开始投入的领域，其中包括面板驱动ic ldo、白光背光源led驱动ic、充电装置或是cmos sensor等处处可见。 也因此，各厂商朝专业方向，将应用范围不断扩大，在技术上电源管理ic的主要技术就区分为线性稳压(ldo ic)、脉冲宽度调变电源管理ic(pwm)、功率金氧半晶体管(power mosfet)等，这三项为目前台湾模拟ic公司发展的主力，此外，包括battery charging、voltage supervisors等产品近几年来快速成长，主要的原因是现今手持式电子装置对于省电与用电的要求更为严苛，带动电源管理ic的需求。 在ldo方面，其为最基本的电源ic，主要用途为分压，而虽然其具备低输出入电压低消耗功率的优点，但也存在仅能提供降压低电流使用的缺点？而pwm方面，其适合高度处理器与手持装置，且pwm设计难度高于ldo，主要用途为周期调变，pwm的优缺点分别为提供升压与降压高电