功率器件是电力电子领域的重要组成部件,处理高压大电流,广泛应用于新能源、汽车电子和工业控制。碳化硅、氮化镓等新材料正推动技术的革新,提升效率与可靠性。
功率器件定义与重要特性功率器件(Power Semiconductor Device)是电力电子领域的**组件,特指直接处理电能的主电路器件,通过电压、电流的变换与控制实现功率转换、放大、开关、整流及逆变等功能。其典型特征为处理功率通常大于1W,在高压、大电流工况下保持稳定的性能。 TO-252(DPAK) 表面贴装型,底部焊盘散热,安世LFPAK衍生技术(如汽车电子)。嘉兴20V至100V N+P MOSFET功率器件MOS产品选型规格书
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。 常州领域功率器件MOS产品选型哪家公司便宜MOS管封装技术也直接影响到芯片的性能和品质,对同样的芯片以不同形式的封装,也能提高芯片的性能。
功率器件几乎用于所有的电子制造业,包括计算机领域的笔记本、PC、服务器、显示器以及各种外设;网络通信领域的手机、电话以及其它各种终端和局端设备;消费电子领域的传统黑白家电和各种数码产品;工业控制类中的工业PC、各类仪器仪表和各类控制设备等。
电力电子器件工作时,会因功率损耗引起器件发热、升温。器件温度过高将缩短寿命,甚至烧毁,这是限制电力电子器件电流、电压容量的主要原因。为此,必须考虑器件的冷却问题。常用冷却方式有自冷式、风冷式、液冷式(包括油冷式、水冷式)和蒸发冷却式等。
功率MOSFET的基本特性
动态特性MOSFET其测试电路和开关过程。开通过程;开通延迟时间td(on)—Up前沿时刻到UGS=UT并开始出现iD的时刻间的时间段;上升时间tr—UGS从UT上升到MOSFET进入非饱和区的栅压UGSP的时间段;iD稳态值由漏极电源电压UE和漏极负载电阻决定。UGSP的大小和iD的稳态值有关,UGS达到UGSP后,在up作用下继续升高直至达到稳态,但iD已不变。开通时间ton—开通延迟时间与上升时间之和。
关断延迟时间td(off)—Up下降到零起,Cin通过RS和RG放电,UGS按指数曲线下降到UGSP时,iD开始减小为零的时间段。下降时间tf—UGS从UGS
P继续下降起,iD减小,到UGS
MOSFET的开关速度MOSFET的开关速度和Cin充放电有很大关系,使用者无法降低Cin,但可降低驱动电路内阻Rs减小时间常数,加快开关速度,MOSFET只靠多子导电,不存在少子储存效应,因而关断过程非常迅速,开关时间在10~100ns之间,工作频率可达100kHz以上,是主要电力电子器件中比较高的。场控器件静态时几乎不需输入电流。但在开关过程中需对输入电容充放电,仍需一定的驱动功率。开关频率越高,所需要的驱动功率越大。 功率器件广泛应用于需高效电能转换的场景。
按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度分类:
1.半控型器件,例如晶闸管;
2.全控型器件,例如GTO(门极可关断晶闸管)、GTR(电力晶体管),Power MOSFET(电力场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极晶体管);
3.不可控器件,例如电力二极管。
按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质分类:
1.电压驱动型器件,例如IGBT、Power MOSFET、SITH(静电感应晶闸管);
2.电流驱动型器件,例如晶闸管、GTO、GTR。
根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的有效信号波形分类:
1.脉冲触发型,例如晶闸管、GTO;
2.电子控制型,例如GTR、PowerMOSFET、IGBT。
按照电力电子器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分类:
1.双极型器件,例如电力二极管、晶闸管、GTO、GTR;
2.单极型器件,例如PowerMOSFET、SIT、肖特基势垒二极管;
3.复合型器件,例如MCT(MOS控制晶闸管)、IGBT、SITH和IGCT。 TO-251 中小功率表面贴装,尺寸紧凑(类似SOT-89),用于消费电子辅助电路。台州领域功率器件MOS产品选型价格行情
工业控制:变频器、伺服驱动器、电源管理模块; 轨道交通:牵引变流器、辅助供电系统。嘉兴20V至100V N+P MOSFET功率器件MOS产品选型规格书
SGT MOS结构优势电场优化与高耐压:
屏蔽栅的电场屏蔽作用:屏蔽栅将漏极的高电场从控制栅下方转移至沟槽侧壁,避免栅氧化层因电场集中而击穿。横向电场均匀化:通过电荷平衡技术(类似超结原理),漂移区的电场分布从传统结构的“三角形”变为“矩形”,***提升击穿电压(BV)。
BV提升实例:在相同外延层参数下,SGT的BV比传统沟槽MOS提高15%-25%(例如原设计100V的器件可达120V)。低导通电阻(Rds(on)):垂直电流路径:消除平面MOS中的JFET效应,漂移区电阻(Rdrift)降低40%-60%。短沟道设计:分栅结构允许更短的沟道长度(可至0.1μm以下),沟道电阻(Rch)降低30%-50%。 嘉兴20V至100V N+P MOSFET功率器件MOS产品选型规格书