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4.MOS的用途
a.MOS的功能和三极管差不多主要是放大电路； b.电子开关电路中； c.开关电源和马达驱动； d.照明调光。
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一、MOS管介绍
5.MOS的参数
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1.开启电压VT · 开启电压（又称阈值电压）：使得源极S和漏极D之间开始形成导电沟道所需的栅极电压； · 标准的N沟道MOS管，VT约为3～6V； · 通过工艺上的改进，可以使MOS管的VT值降到2～3V。 2. 直流输入电阻RGS · 即在栅源极之间加的电压与栅极电流之比； · 这一特性有时以流过栅极的栅流表示。 3. 漏源击穿电压BVDS · GS=0（增强型）的条件下 ，在增加漏源电压过程中使ID 开始剧增时的VDS称为漏源击穿电压BVDS 在V ·D 剧增的原因有下列两个方面： I （1）漏极附近耗尽层的雪崩击穿； （2）漏源极间的穿通击穿； · 有些MOS管中，其沟道长度较短，不断增加VDS会使漏区的耗尽层一直扩展到源区，使沟道长度为零，即产生漏源间的穿通，穿通后源区 中的多数载流子，将直接受耗尽层电场的吸引，到达漏区，产生大的ID。 4. 栅源击穿电压BVGS · 在增加栅源电压过程中，使栅极电流IG由零开始剧增时的VGS，称为栅源击穿电压BVGS。 5. 低频跨导gm · DS为某一固定数值的条件下 ，漏极电流的微变量和引起这个变化的栅源电压微变量之比称为跨导； 在V · m 反映了栅源电压对漏极电流的控制能力； g · 是表征MOS管放大能力的一个重要参数； · 一般在十分之几至几mA/V的范围内。 6. 导通电阻RON （又称RDS(ON）) · 导通电阻RON 说明了VDS对ID 的影响 ，是漏极特性某一点切线的斜率的倒数； · 在饱和区，ID 几乎不随VDS改变，RON 的数值很大 ，一般在几十千欧到几百千欧之间； · 由于在数字电路中 ，MOS管导通时经常工作在VDS=0的状态下，所以这时的导通电阻RON 可用原点的RON 来近似； · 对一般的MOS管而言，RON 的数值在几百欧以内。 7. 极间电容 · 三个电极之间都存在着极间电容：栅源电容CGS 、栅漏电容CGD 和漏源电容CDS。 · GS和CGD 约为1～3pF； C · DS约在0.1～1pF之间。 C
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2011年01月17日
厦门欣龙捷电子有限公司
几个重要概念介绍
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什么是功率电路？ 为负载尽可能提供最大电压和电流的乘 积的电路称为功率电路。 什么是功率器件？ 在电子线路中作为功率放大的部件，电流(或电压) 是原先的β倍的大信号，承担大电流大电压的放大作用 的元件或组件。 什么是功率晶体管模块？ 由多个功率晶体管及其附属电路构成的 集成器件。
1.IGBT与模块是什么? 2.MOS的用途; 3.IGBT与MOSFET的对比
三、高速光耦
1.高速光耦是什么? 2.高速光耦的用途; 3.参数
六、可控硅
1.什么是可控硅? 2.可控硅的结构; 3.典型应用； 4.特点
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一、MOS管介绍
1、什么叫MOS管？
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MOS管(英文全称为Metal-Oxide-Semiconductor)即半导体金属氧化物，是场效应晶体管。 2、MOS管的结构
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四、大功率肖特基绍
1、大功率肖特基是什么？
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肖特基二极管是以其发明人肖特基博士（Schottky）命名的，SBD是肖特基势垒二极管 （SchottkyBarrierDiode,缩写成SBD）的简称。SBD不是利用P型半导体与N型半导体接触形 成PN结原理制作的，而是利用金属与半导体接触形成的金属－半导体结原理制作的。因此， SBD也称为金属－半导体（接触）二极管或表面势垒二极管，它是一种热载流子二极管。 2、大功率肖特基用途
3、典型应用
1、用于大功率开关电路、电机调速、逆变电路； 2、驱动（高灵敏度）小型继电器； 3、驱动LED智能显示屏。 4、特点 优点：放大倍数高、驱动电流甚小等； 缺点：输出压降较大、容易受干扰等。
图1.常见双管组合
图2.常见封装
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六、可控硅介绍
1、什么是可控硅？
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晶闸管又叫可控硅(Silicon Controlled Rectifier, SCR)。可控硅，是可控硅 整流元件的简称，是一种具有三个PN 结的四层结构的大功率半导体器件，亦称为晶 闸管。具有体积小、结构相对简单、功能强等特点，是比较常用的半导体器件之一， 广泛应用于各种电子设备和电子产品中，多用来作可控整流、逆变、变频、调压、无 触点开关等。家用电器中的调光灯、调速风扇、空调机、电视机、电冰箱、洗衣机、 照相机、组合音响、声光电路、定时控制器、玩具装置、无线电遥控、摄像机及工业 控制等都大量使用了可控硅器件。 2、可控硅的结构
注：还有一种功率晶体管模块，由多个相互关联的功率晶体管、二极管及驱动电路等一起工作，如上图a、b。
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三、高速光耦介绍
1、高速光耦是什么？
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光耦合器（opticalcoupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦。 它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器（红外线发光二极管LED）与受光器（光 敏半导体管）封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之 后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。而高速光耦也是光耦的 一种，它是非线性光耦，绝缘电压、响应速度、电流传输效率高和开关时间只有几微秒等。
a.反射式光藕
b.直插、贴片光藕
c.高速光藕 d. 光藕内部结构
2、高速光耦用途 高速光耦主要应用于通信、信息传输要求高等的领域，如：数字逻辑输入电路、微处理 器输入、网络线路接收器、电话线路接收器等等。
3、高速光耦参数 光耦合器的技术参数主要有：发光二极管正向压降VF、正向电流IF、电流传输比CTR、 输入级与输出级之间的绝缘电阻、集电极-发射极反向击穿电压V(BR)CEO、集电极-发射极 饱和压降VCE(sat)。
2、无触点开关 可控硅的功用不仅是整流，它还可以用作无触点开关以快速接通或切断电路， 实现将直流电变成交流电的逆变，将一种频率的交流电变成另一种频率的交流电等。 4、特点 “一触即发”，但是，如果阳极或控制极外加的是反向电压， 晶闸管就不能导通。控制极的作用是通过外加正向触发脉冲使晶闸 管导通，却不能使它关断。那么，用什么方法才能使导通的晶闸管 关断呢?使导通的晶闸管关断，可以断开阳极电源(图3中的开关S) 或使阳极电流小于维持导通的最小值(称为维持电流)。如果晶闸管 阳极和阴极之间外加的是交流电压或脉动直流电压，那么，在电压 过零时，晶闸管会自行关断。
图a
图.实物
IGBT全称绝缘栅双极晶体管，是MOSFET和GTR(功率晶管)相结合的产物。 它的三个极分别是集电极(C)、发射极(E)和栅极(G)。 特点：击穿电压可达1200V，集电极最大饱和电流已超过1500A。由IGBT 作为逆变器件的变频器的容量达250kVA以上，工作频率可达20kHz。
图b
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二、IGBT和模块介绍
1、IGBT与模块是什么？
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IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双 极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点： a.IGBT单管：IGBT，封装较模块小，电流通常在100A以下，常见TO247 等封装,如：SG。 b.IGBT模块：模块化封装就是将多个IGBT集成封装在一起。 2、IGBT与模块的用途？ 电动汽车、伺服控制器、UPS、开关电源、斩波电源、无轨电车等。 3、IGBT与MOSFET的对比 MOSEFT全称功率场效应晶体管。它的 三个极分别是源极(S)、漏极(D)和栅极(G)。 优 点：热稳定性好、安全工作区大。 缺 点： 击穿电压低，工作电流小。
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一、MOS管介绍
3、MOS管的分类
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场效应管的种类很多，按结构可分为两大类：结型场效应管（JFET）和绝缘栅型 场效应管（IGFET）。结型场效应管又分为N沟道和P沟道两种。 MOS管又分为“耗尽型 ”和“增强型”两种，而每一种又分为N沟道和P沟道 。MOS可分为HMOS（高密度MOS) 和CMOS(互补MOS),两种合起来又有了CHMOS。用得最多的就是N沟道。
图2.可控硅
A：阳极；G：控制极；K：阴极
图2.可控硅开关
图3.双向可控硅
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Thank you！
a.增强型NM栅极， B：Base 衬底，在P型衬底扩散上2个N 区，P型表面加 SiO2绝缘层，在N 区加铝线引出电极。
b.增强型PMOS管
在N型衬底上扩散上2个P 区，P型表面加SiO2绝缘 层，在二个P 区加铝线引出电极。PMOS与NMOS管的 工作原理完全相同，只是电流和电压方向不同。
SBD的结构及特点使其适合于在低压、大电流输出场合用作高频整流，在非常高的 频率下（如X波段、C波段、S波段和Ku波段）用于检波和混频，在高速逻辑电路中用作 箝位。
3、大功率肖特基结构
a.大功率肖特基
b.普通肖特基
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五、达林顿管介绍
1、什么是达林顿管？
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达林顿管是达林顿三极管的简称，即复合管，是两颗三极管按照电流流向复合的 接在串接一起组合的。两只管子组合后的电流放大倍数等于两只管子的电流放大倍数 的乘积。达林顿管不仅能做开关使用，也能做放大用。在功率放大器和做稳压电源时， 常常用到达林顿。 2、达林顿管的组成 “达林顿”是指两个三极管在一起的组合方式，这种组合方式有4种，NPN管和NPN 管、PNP管和PNP管、NPN管和PNP管、PNP管和NPN管。
图1.可控硅结构示意图和符号图