功率场效应晶体管(MOSFET)基本知识.
功率场效应晶体管(MOSFET)基本知识

功率场效应晶体管(MOSFET)基本知识功率场效应管(PowerMOSFET)也叫电力场效应晶体管,是一种单极型的电压控制器件,不但有自关断能力,而且有驱动功率小,开关速度高、无二次击穿、安全工作区宽等特点。
由于其易于驱动和开关频率可高达500kHz,特别适于高频化电力电子装置,如应用于DC/DC变换、开关电源、便携式电子设备、航空航天以及汽车等电子电器设备中。
但因为其电流、热容量小,耐压低,一般只适用于小功率电力电子装置。
一、电力场效应管的结构和工作原理电力场效应晶体管种类和结构有许多种,按导电沟道可分为P沟道和N沟道,同时又有耗尽型和增强型之分。
在电力电子装置中,主要应用N沟道增强型。
电力场效应晶体管导电机理与小功率绝缘栅MOS管相同,但结构有很大区别。
小功率绝缘栅MOS管是一次扩散形成的器件,导电沟道平行于芯片表面,横向导电。
电力场效应晶体管大多采用垂直导电结构,提高了器件的耐电压和耐电流的能力。
按垂直导电结构的不同,又可分为2种:V形槽VVMOSFET和双扩散VDMOSFET。
电力场效应晶体管采用多单元集成结构,一个器件由成千上万个小的MOSFET组成。
N沟道增强型双扩散电力场效应晶体管一个单元的部面图,如图1(a)所示。
电气符号,如图1(b)所示。
电力场效应晶体管有3个端子:漏极D、源极S和栅极G。
当漏极接电源正,源极接电源负时,栅极和源极之间电压为0,沟道不导电,管子处于截止。
如果在栅极和源极之间加一正向电压UGS,并且使UGS大于或等于管子的开启电压UT,则管子开通,在漏、源极间流过电流ID。
UGS超过UT越大,导电能力越强,漏极电流越大。
二、电力场效应管的静态特性和主要参数PowerMOSFET静态特性主要指输出特性和转移特性,与静态特性对应的主要参数有漏极击穿电压、漏极额定电压、漏极额定电流和栅极开启电压等。
1、静态特性(1)输出特性输出特性即是漏极的伏安特性。
特性曲线,如图2(b)所示。
功率场效应晶体管

功率场效应晶体管MOSFET1.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MOSFET主要是N沟道增强型。
2.1.功率MOSFET的结构功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示;其导通时只有一种极性的载流子(多子)参与导电,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MOS管是横向导电器件,功率MOSFET大都采用垂直导电结构,又称为VMOSFET (Vertical MOSFET),大大提高了MOSFET器件的耐压和耐电流能力。
按垂直导电结构的差异,又分为利用V型槽实现垂直导电的VVMOSFET和具有垂直导电双扩散MOS结构的VDMOSFET(Vertical Double-diffused MOSFET),本文主要以VDMOS器件为例进行讨论。
MOSFET基础知识介绍

MOSFET基础知识介绍MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种常用的半导体器件,用于在电子电路中控制电流的流动。
它由金属氧化物半导体结构组成,具有高输入阻抗、低功耗和高电压承受能力等优点,因此在各种应用中广泛使用。
MOSFET的结构包括有源区、漏源区、栅极和绝缘层等部分。
有源区通常由P型半导体材料组成,而漏源区则是N型或P型半导体材料。
两个区域之间的绝缘层是一个非导电的氧化物层,通常是二氧化硅。
栅极是一个金属或多晶硅的电极,用于控制电流的流动。
MOSFET的工作原理基于栅极电压的控制。
当栅极电压为零或低于临界电压时,MOSFET处于截止状态,无法通过电流。
当栅极电压高于临界电压时,介质中的电场会引起有源区附近的载流子(电子或空穴)移动,形成导电路径。
这时,MOSFET处于饱和状态,可以通过电流。
MOSFET有两种常用的工作模式,分别是增强型和耗尽型。
在增强型MOSFET中,栅极电压高于临界电压时,会导致有源区中的载流子浓度增加,从而提高电流的导电能力。
而在耗尽型MOSFET中,栅极电压低于临界电压时,会减少有源区中的载流子浓度,从而减小电流的导电能力。
另一个重要的参数是漏极漏电流。
当MOSFET处于截止状态时,理想情况下应该没有电流通过,但实际上会存在微小的漏电流。
漏极漏电流越小,MOSFET的性能越好。
MOSFET还有一些特殊类型,例如增压型MOSFET和均衡型MOSFET。
增压型MOSFET通过增加外加电压来提高导电能力。
均衡型MOSFET则可以在两个有源区之间实现均衡的电流分布,以提高功率放大器的线性度。
MOSFET在各种应用中都有重要的作用。
在数字电路中,MOSFET可以作为开关使用,用于控制逻辑门和存储器等器件的操作。
在模拟电路中,MOSFET可以作为放大器使用,用于控制电压和电流的变化。
此外,MOSFET还常用于功率放大器、电源和开关模式电源等领域。
总而言之,MOSFET是一种重要的半导体器件,具有高输入阻抗、低功耗和高电压承受能力等优点。
《电工电子技术》课件——功率场效应晶体管

RDGuDS_源自++
UGS
S
_ UDD
_
MOSFET 的主要参数
最大允许功率损耗 PDM
总结
功率场效应晶体管的工作原理 功率场效应晶体管的特性 功率场效应晶体管的参数
MOSFET 电压和电流容量较小。 所以,被广泛的应用于高频中小功率电力电子装置中。
MOSFET 的结构
MOSFET 有 3 个电极,分别是:栅极 G 、源极 S 和漏极 D 。
MOSFET 的分类
MOSFET
按载流子的性质分
按零栅压时器件的 导电状态分
P 沟道 N 沟道 耗尽型 增强型
栅极电压为零时已 存在导电沟道
UGS 数值越大,P 型 MOSFET 导电能力越强,ID 也就越大。
MOSFET 的特性
MOSFET 的输出特性是指在恒定栅-源电压 UGS 下, 漏极电流 iD 和漏-源电压 uDS 之间的关系。
iD
UGS1<UGS2<UGS3
可
击穿线
变
UGS3
电
阻
饱和区 UGS2
区
UGS1
截止区 UGS=UT
MOSFET 的主要参数
栅-源击穿电压 U(BR)GS
栅极和源极之间绝缘层的击穿电压,一般在栅源极间并联电阻实现静电泄放。
最大允许漏极电流 IDM
按 MOSFET 电流应力的 1.5 倍选取。
最大允许功率损耗 PDM
最高结温不超过晶体管的最高允许结温时的允许功 耗值。
ID MOSFET D
+
0
uDS
图2 N 沟道 MOSFET 的输出特性
可变电阻区 截止区 击穿区 饱和区
场效应管的基础知识

场效应管的基础知识英文名称:MOSFET(简写:MOS)中文名称:功率场效应晶体管(简称:场效应管)场效应晶体管简称场效应管,它是由半导体材料构成的。
与普通双极型相比,场效应管具有很多特点。
场效应管是一种单极型半导体(内部只有一种载流子—多子)分四类:N沟通增强型;P沟通增强型;N沟通耗尽型;P沟通耗尽型。
增强型MOS管的特性曲线场效应管有四个电极,栅极G、漏极D、源极S和衬底B,通常字内部将衬底B与源极S相连。
这样,场效应管在外型上是一个三端电路元件场效管是一种压控电流源器件,即流入的漏极电流ID栅源电压UGS控制。
1、转移特性曲线:应注意:①转移特性曲线反映控制电压VGS与电流ID之间的关系。
②当VGS很小时,ID基本为零,管子截止;当VGS大于某一个电压VTN时ID随VGS的变化而变化,VTN称为开启电压,约为2V。
③无论是在VGS2、输出特性曲线:输出特性是在给顶VGS的条件下,ID与VDS之间的关系。
可分三个区域。
①夹断区:VGS②可变电阻区:VGS>VTN且VDS值较小。
VGS值越大,则曲线越陡,D、S极之间的等效电阻RDS值就越小。
③恒流区:VGS>VTN且VDS值较大。
这时ID只取于VGS,而与VDS无关。
3、MOS管开关条件和特点:管型状态,N-MOS,P-MOS特点截止VTN,RDS非常大,相当与开关断开导通VGS≥VTN,VGS≤VTN,RON很小,相当于开关闭合4、MOS场效应管的主要参数①直流参数a、开启电压VTN,当VGS>UTN时,增强型NMOS管通道。
b、输入电阻RGS,一般RGS值为109~1012Ω高值②极限参数最大漏极电流IDSM击穿电压V(RB)GS,V(RB)DS最大允许耗散功率PDSM5、场效应的电极判别用R×1K挡,将黑表笔接管子的一个电极,用红表笔分别接另外两个电极,如两次测得的结果阻值都很小,则黑表笔所接的电极就是栅极(G),另外两极为源(S)、漏(D)极,而且是N型沟场效应管。
【基础知识】MOSFET 基础

(a) VGS(栅极至源极电压)未提供
Drain N
Depletion region
P VGS
P Gate
VDS
Source
(b) VGS(栅极至源极电压)已提供 图 1. JFET的结构及其工作原理
1. FET
1.1. 结型场效应晶体管(JFET)
有两种类型的JFET : N 沟道型和 P 沟道型。两者均通过 供应给栅极的电压控制漏极至源极电流。如图 1 (a) 中所示,如果栅极未提供偏压,则电流会从漏极流向源 极。如果栅极提供偏压,耗尽区会开始增大并减少电流 ,如图 1 (b)中所示。与源极耗尽区相比,漏极耗尽
N - epitaxial layer N+ substrate Drain
(c) UMOSFET垂直 图 4. 垂直沟道结构
3. MOSFET的特性
3.1. 优势
高输入阻抗 — 电压控制的器件 — 易于驱动 为保持通态,电流控制的器件(BJT)需要是集电极电流 1/5或1/10的基极驱动电流。高速关断电流控制的BJT需 要更大的反向基极驱动电流。由于这些特性,基极驱动 电流 设计 变得 复 杂且 昂贵 。 另一方面,电压控制 的 MOSFET是由提供给栅极电极电压产生的场效应在半导体 表面沟道驱动的开关器件,并且栅极与半导体表面隔离 。由于开关瞬态期间所需的栅极驱动电路在导通和关断 状态下都很小,驱动电路设计更简单,成本也更低。
1.2. 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)
MOSFET有两种类型,分别为耗尽型和增强型,每种类型 都有N/P– 沟道。耗尽型通常开启,工作原理类似JFET (参见图 2)。增强型通常关闭,这意味着漏极至源 极电流随栅极的电压上升而上升。如果栅极未提供电压 ,则无电流流动(参见图 3)。
功率场效应晶体管(MOSFET)基本知识.

功率场效应晶体管(MOSFET)基本知识功率场效应管(Power MOSFET)也叫电力场效应晶体管,是一种单极型的电压控制器件,不但有自关断能力,而且有驱动功率小,开关速度高、无二次击穿、安全工作区宽等特点。
由于其易于驱动和开关频率可高达500kHz,特别适于高频化电力电子装置,如应用于DC/DC变换、开关电源、便携式电子设备、航空航天以及汽车等电子电器设备中。
但因为其电流、热容量小,耐压低,一般只适用于小功率电力电子装置。
一、电力场效应管的结构和工作原理电力场效应晶体管种类和结构有许多种,按导电沟道可分为P沟道和N沟道,同时又有耗尽型和增强型之分。
在电力电子装置中,主要应用N沟道增强型。
电力场效应晶体管导电机理与小功率绝缘栅MOS管相同,但结构有很大区别。
小功率绝缘栅MOS管是一次扩散形成的器件,导电沟道平行于芯片表面,横向导电。
电力场效应晶体管大多采用垂直导电结构,提高了器件的耐电压和耐电流的能力。
按垂直导电结构的不同,又可分为2种:V形槽VVMOSFET和双扩散VDMOSFET。
电力场效应晶体管采用多单元集成结构,一个器件由成千上万个小的MOSFET组成。
N沟道增强型双扩散电力场效应晶体管一个单元的部面图,如图1(a)所示。
电气符号,如图1(b)所示。
电力场效应晶体管有3个端子:漏极D、源极S和栅极G。
当漏极接电源正,源极接电源负时,栅极和源极之间电压为0,沟道不导电,管子处于截止。
如果在栅极和源极之间加一正向电压UGS,并且使UGS大于或等于管子的开启电压UT,则管子开通,在漏、源极间流过电流ID。
UGS超过UT越大,导电能力越强,漏极电流越大。
二、电力场效应管的静态特性和主要参数Power MOSFET静态特性主要指输出特性和转移特性,与静态特性对应的主要参数有漏极击穿电压、漏极额定电压、漏极额定电流和栅极开启电压等。
1、静态特性(1)输出特性输出特性即是漏极的伏安特性。
特性曲线,如图2(b)所示。
MOS管初级入门详解MOSFET

MOS管初级⼊门详解MOSFETMOS管初级⼊门详解功率场效应晶体管MOSFET1.概述MOSFET的原意是:MOS(MetalOxideSemiconductor⾦属氧化物半导体),FET (FieldEffectTransistor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(MetalOxideSemiconductorFET),简称功率MOSFET (PowerMOSFET)。
结型功率场效应晶体管⼀般称作静电感应晶体管(StaticInductionTransistor——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.功率场效应晶体管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MOSFET主要是N沟道增强型。
2.1功率MOSFET的结构功率MOSFET的内部结构和电⽓符号如图1所⽰;其导通时只有⼀种极性的载流⼦(多⼦)参与导电,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MOS管是横向导电器件,功率MOSFET⼤都采⽤垂直导电结构,⼜称为VMOSFET (VerticalMOSFET),⼤⼤提⾼了MOSFET器件的耐压和耐电流能⼒。
按垂直导电结构的差异,⼜分为利⽤V型槽实现垂直导电的VVMOSFET和具有垂直导电双扩散MOS结构的VDMOSFET(VerticalDouble-diffusedMOSFET),本⽂主要以VDMOS器件为例进⾏讨论。
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功率场效应晶体管(MOSFET)基本知识功率场效应管(Power MOSFET)也叫电力场效应晶体管,是一种单极型的电压控制器件,不但有自关断能力,而且有驱动功率小,开关速度高、无二次击穿、安全工作区宽等特点。
由于其易于驱动和开关频率可高达500kHz,特别适于高频化电力电子装置,如应用于DC/DC变换、开关电源、便携式电子设备、航空航天以及汽车等电子电器设备中。
但因为其电流、热容量小,耐压低,一般只适用于小功率电力电子装置。
一、电力场效应管的结构和工作原理电力场效应晶体管种类和结构有许多种,按导电沟道可分为P沟道和N沟道,同时又有耗尽型和增强型之分。
在电力电子装置中,主要应用N沟道增强型。
电力场效应晶体管导电机理与小功率绝缘栅MOS管相同,但结构有很大区别。
小功率绝缘栅MOS管是一次扩散形成的器件,导电沟道平行于芯片表面,横向导电。
电力场效应晶体管大多采用垂直导电结构,提高了器件的耐电压和耐电流的能力。
按垂直导电结构的不同,又可分为2种:V形槽VVMOSFET和双扩散VDMOSFET。
电力场效应晶体管采用多单元集成结构,一个器件由成千上万个小的MOSFET组成。
N沟道增强型双扩散电力场效应晶体管一个单元的部面图,如图1(a)所示。
电气符号,如图1(b)所示。
电力场效应晶体管有3个端子:漏极D、源极S和栅极G。
当漏极接电源正,源极接电源负时,栅极和源极之间电压为0,沟道不导电,管子处于截止。
如果在栅极和源极之间加一正向电压UGS,并且使UGS大于或等于管子的开启电压UT,则管子开通,在漏、源极间流过电流ID。
UGS超过UT越大,导电能力越强,漏极电流越大。
二、电力场效应管的静态特性和主要参数Power MOSFET静态特性主要指输出特性和转移特性,与静态特性对应的主要参数有漏极击穿电压、漏极额定电压、漏极额定电流和栅极开启电压等。
1、静态特性(1)输出特性输出特性即是漏极的伏安特性。
特性曲线,如图2(b)所示。
由图所见,输出特性分为截止、饱和与非饱和3个区域。
这里饱和、非饱和的概念与GTR不同。
饱和是指漏极电流ID不随漏源电压UDS的增加而增加,也就是基本保持不变;非饱和是指地UCS一定时,ID随UDS增加呈线性关系变化。
(2)转移特性转移特性表示漏极电流ID与栅源之间电压UGS的转移特性关系曲线,如图2(a)所示。
转移特性可表示出器件的放大能力,并且是与GTR中的电流增益β相似。
由于Power MOSFET是压控器件,因此用跨导这一参数来表示。
跨导定义为图中UT为开启电压,只有当UGS=UT时才会出现导电沟道,产生漏极电流ID。
2、主要参数(1)漏极击穿电压BUDBUD是不使器件击穿的极限参数,它大于漏极电压额定值。
BUD随结温的升高而升高,这点正好与GTR和GTO相反。
(2)漏极额定电压UDUD是器件的标称额定值。
(3)漏极电流ID和IDMID是漏极直流电流的额定参数;IDM是漏极脉冲电流幅值。
(4)栅极开启电压UTUT又称阀值电压,是开通Power MOSFET的栅-源电压,它为转移特性的特性曲线与横轴的交点。
施加的栅源电压不能太大,否则将击穿器件。
(5)跨导gmgm是表征Power MOSFET 栅极控制能力的参数。
三、电力场效应管的动态特性和主要参数1、动态特性动态特性主要描述输入量与输出量之间的时间关系,它影响器件的开关过程。
由于该器件为单极型,靠多数载流子导电,因此开关速度快、时间短,一般在纳秒数量级。
Power MOSFET的动态特性。
如图3所示。
Power MOSFET 的动态特性用图3(a)电路测试。
图中,up为矩形脉冲电压信号源;RS为信号源内阻;RG为栅极电阻;RL为漏极负载电阻;RF用以检测漏极电流。
Power MOSFET 的开关过程波形,如图3(b)所示。
Power MOSFET 的开通过程:由于Power MOSFET 有输入电容,因此当脉冲电压up的上升沿到来时,输入电容有一个充电过程,栅极电压uGS按指数曲线上升。
当uGS上升到开启电压UT时,开始形成导电沟道并出现漏极电流iD。
从up前沿时刻到uGS=UT,且开始出现iD的时刻,这段时间称为开通延时时间td(on)。
此后,iD随uGS的上升而上升,uGS从开启电压UT上升到Power MOSFET 临近饱和区的栅极电压uGSP这段时间,称为上升时间tr。
这样Power MOSFET 的开通时间ton=td(on)+trPower MOSFET的关断过程:当up信号电压下降到0时,栅极输入电容上储存的电荷通过电阻RS和RG放电,使栅极电压按指数曲线下降,当下降到uGSP 继续下降,iD才开始减小,这段时间称为关断延时时间td(off)。
此后,输入电容继续放电,uGS继续下降,iD也继续下降,到uGS< SPAN>T时导电沟道消失,iD=0,这段时间称为下降时间tf。
这样Power MOSFET 的关断时间toff=td(off)+tf从上述分析可知,要提高器件的开关速度,则必须减小开关时间。
在输入电容一定的情况下,可以通过降低驱动电路的内阻RS来加快开关速度。
电力场效应管晶体管是压控器件,在静态时几乎不输入电流。
但在开关过程中,需要对输入电容进行充放电,故仍需要一定的驱动功率。
工作速度越快,需要的驱动功率越大。
2、动态参数(1)极间电容Power MOSFET的3个极之间分别存在极间电容CGS,CGD,CDS。
通常生产厂家提供的是漏源极断路时的输入电容CiSS、共源极输出电容CoSS、反向转移电容CrSS。
它们之间的关系为CiSS=CGS+CGDCoSS=CGD+CDSCrSS=CGD前面提到的输入电容可近似地用CiSS来代替。
(2)漏源电压上升率器件的动态特性还受漏源电压上升率的限制,过高的du/dt可能导致电路性能变差,甚至引起器件损坏。
四、电力场效应管的安全工作区1、正向偏置安全工作区正向偏置安全工作区,如图4所示。
它是由最大漏源电压极限线I、最大漏极电流极限线Ⅱ、漏源通态电阻线Ⅲ和最大功耗限制线Ⅳ,4条边界极限所包围的区域。
图中示出了4种情况:直流DC,脉宽10ms,1ms,10μs。
它与GTR安全工作区比有2个明显的区别:①因无二次击穿问题,所以不存在二次击穿功率PSB限制线;②因为它通态电阻较大,导通功耗也较大,所以不仅受最大漏极电流的限制,而且还受通态电阻的限制。
2、开关安全工作区开关安全工作区为器件工作的极限范围,如图5所示。
它是由最大峰值电流IDM、最小漏极击穿电压BUDS和最大结温TJM决定的,超出该区域,器件将损坏。
3、转换安全工作区因电力场效应管工作频率高,经常处于转换过程中,而器件中又存在寄生等效二极管,它影响到管子的转换问题。
为限制寄生二极管的反向恢复电荷的数值,有时还需定义转换安全工作区。
器件在实际应用中,安全工作区应留有一定的富裕度。
五、电力场效应管的驱动和保护1、电力场效应管的驱动电路电力场效应管是单极型压控器件,开关速度快。
但存在极间电容,器件功率越大,极间电容也越大。
为提高其开关速度,要求驱动电路必须有足够高的输出电压、较高的电压上升率、较小的输出电阻。
另外,还需要一定的栅极驱动电流。
开通时,栅极电流可由下式计算:IGon=CiSSuGS/tr=(GGS+CGD)uGS/ t r (7)关断时,栅极电流由下式计算:IGoff=CGDuDS/tf (8)式(7)是选取开通驱动元件的主要依据,式(8)是选取关断驱动元件的主要依据。
为了满足对电力场效应管驱动信号的要求,一般采用双电源供电,其输出与器件之间可采用直接耦合或隔离器耦合。
电力场效应管的一种分立元件驱电路,如图6所示。
电路由输入光电隔离和信号放大两部分组成。
当输入信号ui 为0时,光电耦合器截止,运算放大器A 输出低电平,三极管V3导通,驱动电路约输出负20V驱动电压,使电力场效应管关断。
当输入信号ui为正时,光耦导通,运放A输出高电平,三极管V2导通,驱动电路约输出正20V电压,使电力场效应管开通。
MOSFET的集成驱动电路种类很多,下面简单介绍其中几种:IR2130是美国生产的28引脚集成驱动电路,可以驱动电压不高于600V电路中的MOSFET,内含过电流、过电压和欠电压等保护,输出可以直接驱动6个MOSFET或IGBT。
单电源供电,最大20V。
广泛应用于三相MOSFET和IGBT 的逆变器控制中。
IR2237/2137是美国生产的集成驱动电路,可以驱动600V及1200V线路的MOSFET。
其保护性能和抑制电磁干扰能力更强,并具有软启动功能,采用三相栅极驱动器集成电路,能在线间短路及接地故障时,利用软停机功能抑制短路造成过高峰值电压。
利用非饱和检测技术,可以感应出高端MOSFET和IGBT的短路状态。
此外,内部的软停机功能,经过三相同步处理,即使发生因短路引起的快速电流断开现象,也不会出现过高的瞬变浪涌过电压,同时配有多种集成电路保护功能。
当发生故障时,可以输出故障信号。
TLP250是日本生产的双列直插8引脚集成驱动电路,内含一个光发射二极管和一个集成光探测器,具有输入、输出隔离,开关时间短,输入电流小、输出电流大等特点。
适用于驱动MOSFET或IGBT。
2、电力场效应管的保护措施电力场效应管的绝缘层易被击穿是它的致命弱点,栅源电压一般不得超过±20V。
因此,在应用时必须采用相应的保护措施。
通常有以下几种:(1)防静电击穿电力场效应管最大的优点是有极高的输入阻抗,因此在静电较强的场合易被静电击穿。
为此,应注意:储存时,应放在具有屏蔽性能的容器中,取用时工作人员要通过腕带良好接地;在器件接入电路时,工作台和烙铁必须良好接地,且烙铁断电焊接;测试器件时,仪器和工作台都必须良好接地。
(2)防偶然性震荡损坏当输入电路某些参数不合适时,可能引志震荡而造成器件损坏。
为此,可在栅极输入电路中串入电阻。
(3)防栅极过电压可在栅源之间并联电阻或约20V的稳压二极管。
(4)防漏极过电流由于过载或短路都会引起过大的电流冲击,超过IDM极限值,此时必须采用快速保护电路使用器件迅速断开主回路。