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扬州应用场景功率器件MOS产品选型

来源: 发布时间:2025年08月01日

功率器件是专门用来处理和控制高电压、大电流电能的半导体器件,是电力电子电路的重要执行元件。

它的主要作用和特点包括:

高功率处理能力:能够在高电压(可达数千伏甚至更高)和大电流(可达数百甚至数千安培)的条件下工作。主要作用是转换、分配和管理电能,而非处理微弱信号。

开关作用:最常见的功能是作为开关。它需要能快速地开启(导通)或关闭(关断)高功率的电能流,控制电能输送到负载的时间或大小。效率是关键:理想状态下导通时电阻极小(压降低、损耗小),关断时电阻极大(漏电流极小、损耗小)。

承受大功耗,需要高效散热:由于工作在高压大电流下,即使效率很高,器件本身也会产生较大的热量(功耗)。因此,功率器件通常需要配备专门的散热系统(如散热片、风扇、液冷等)来确保工作温度在安全范围内,避免损坏。 不同的封装设计和规格尺寸会影响MOS管的电性参数及其在电路中的应用。扬州应用场景功率器件MOS产品选型

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功率器件的分类定义

一、主要分类‌按器件的结构划分‌‌二极管‌:如整流二极管、快恢复二极管,用于单向导电与电压钳位;‌

晶体管‌:含双极结型晶体管(BJT)、MOSFET、IGBT等,兼具开关与控制功能;‌

晶闸管‌:包含可控硅(SCR)、双向晶闸管(TRIAC),适用于大功率交流控制。‌

按功率等级划分‌‌低压小功率‌:如消费电子中的驱动器件;‌中高功率‌:工业变频器、电机控制器;‌高压大功率‌:新能源发电、特高压输电系统。 应用功率器件MOS产品选型产品介绍由于MOSFET是电压控制器件,具有很高的输入阻抗,因此其驱动功率很小,对驱动电路要求较低.

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功率MOSFET属于电压型控制器件。它依靠多数载流子工作,因而具有许多优点:能与集成电路直接相连;开关频率可在数兆赫以上(可达100MHz),比双极型功率晶体管(GTR)至少高10倍;导通电阻具有正温度系数,器件不易发生二次击穿,易于并联工作。与GTR相比,功率MOSFET的导通电阻较大,电流密度不易提高,在100kHz以下频率工作时,其功率损耗高于GTR。此外,由于导电沟道很窄(微米级),单元尺寸精细,其制作也较GTR困难。在80年代中期,功率MOSFET的容量还不大(有100A/60V,75A/100V,5A/1000V等几种)。

选择mos管的重要参数

选择MOS时至关重要的2个参数是导通电阻Rds(on) 和栅极电荷 Qg。决定 MOSFET 性能的其他一些重要参数是击穿电压、BVDSS 和体漏极二极管,当器件用作功率二极管时必须考虑这些参数,例如在同步续流操作模式下,以及可能影响开关时间和电压尖峰的固有电容。

1、导通电阻,RDS(on)表示 MOS管 处于导通状态时漏极和源极端子之间的电阻。传导损耗取决于它,RDS(on) 的值越低,传导损耗越低。

2、总栅极电荷,QG表示栅极驱动器打开/关闭器件所需的电荷。

3、品质因数,FoM是 RDS(on) 和 QG 的乘积,说明了 MOSFET 的传导损耗和开关损耗。因此,MOS管 的效率取决于 RDS(on) 和 QG。

4、击穿电压,BVDSS TO封装作为早期的封装规格,这种封装形式以其高耐压和强抗击穿能力著称,适用于中高压、大电流的MOS管。

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晶体管外形封装(TO)

TO封装作为早期的封装规格,涵盖诸如TO-3P、TO-247等多种设计。这种封装形式以其高耐压和强抗击穿能力著称,适用于中高压、大电流的MOS管。在现代应用中,TO封装逐渐向表面贴装式发展。

双列直插式封装(DIP)

DIP封装以其两排引脚设计而闻名,被设计为插入到具有相应DIP结构的芯片插座中。DIP封装还有其紧缩版——SDIP(Shrink DIP)。DIP封装类型多样,包括多层陶瓷双列直插式DIP等,其优势在于与主板的兼容性较好。然而,DIP封装由于其较大的封装面积和厚度,可靠性相对较低。

外形晶体管封装(SOT)

SOT是一种贴片型小功率晶体管封装,其常见类型包括SOT23、SOT89等。这种封装以小巧体积和良好可焊性见称,广泛应用于低功率场效应管中。

小外形封装(SOP)

SOP(Small Out-Line Package)是一种表面贴装型封装方式,其引脚以L字形从封装两侧引出。SOP封装常用于MOSFET的封装,其以塑料材质轻便简洁的封装形式赢得广泛应用。为了适应更高性能要求,又发展了诸如TSOP等新型封装。

四边无引线扁平封装(QFN)

QFN是一种四边配置有电极接点的封装方式,其特点是无引线和具备优异的热性能。其应用主要集中在微处理器等领域,提供更优的散热能力。 TO-247 大功率表面贴装封装,3/4引脚设计,适配高功率MOSFET/IGBT(如电动汽车OBC)。应用功率器件MOS产品选型产品介绍

插入式封装与表面贴装式封装各有优劣,但随着表面贴装技术的进步,提供了更多的安装和散热解决方案。扬州应用场景功率器件MOS产品选型

超结MOS的特点:

1、低导通电阻通过在纵向结构中引入多个P型和N型层的超结设计,极大地降低了功率器件的导通电阻,在高电压应用中尤为明显

2、高耐压性传统MOSFET在提高耐压的同时会增加导通电阻,而超结结构通过优化电场分布,使其在保持高耐压的同时仍能保持较低的导通电阻。

3、高效率超结MOS具有较快的开关速度和低损耗特性,适用于高频率、高效率的电力转换应用。

4、较低的功耗由于导通电阻和开关损耗的降低,超结MOS在工作时的能量损耗也明显减少,有助于提高系统的整体能效。 扬州应用场景功率器件MOS产品选型

无锡商甲半导体有限公司成立于2023年8月3日,注册地位于无锡经济开发区太湖湾信息技术产业园1号楼908室。公司专注于功率半导体器件的研发设计与销售,采用Fabless模式开发Trench MOSFET、IGBT等产品,截至2023年12月,公司已设立深圳分公司拓展华南市场 ,并获评2024年度科技型中小企业。

无锡商甲半导体有限公司利用技术优势,以国内***技术代Trench/SGT产品作为***代产品;产品在FOM性能方面占据***优势,结合先进封装获得的更高电流密度;打造全系列N/P沟道车规级MOSFET,为日益增长的汽车需求助力;打造全系列CSPMOSFET,聚焦SmallDFN封装;未来两年内做全硅基产品线并拓展至宽禁带领域;

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