一、前言
MOS管作為一種常用的分立器件產(chǎn)品,它主要作用是把輸入電壓的變化轉(zhuǎn)化為輸出電流的變化。它由源極、漏極、柵極組成,由于襯底的摻雜不同可分為N溝道和P溝道場效應(yīng)管。它主要是通過控制柵極的電壓來控制源極和漏極之間的電流,從而實現(xiàn)開關(guān)功能。
高壓MOS管通常需要較大的柵極電壓,以使MOS管可以承受高電壓和高電流。通過調(diào)節(jié)柵極與源極之間的電壓,可以實現(xiàn)高壓MOS管的開關(guān)控制。與普通MOS管相比,高壓MOS管需要承受更高的電壓和電流。高壓MOS管的結(jié)構(gòu)與普通MOS管類似,由P型襯底、N型漏極、N型源極和P型柵極。高壓MOS管可用于高壓電路,具有高電壓承受能力和低開關(guān)損耗,因此在高壓電路中得到了廣泛應(yīng)用。
一、高壓MOS管的特點及工作原理
高壓MOS管的核心是其特殊的MOS結(jié)構(gòu),高壓MOS管的溝道區(qū)寬、漏極區(qū)大、柵極采用特殊工藝,這些特點使得它的管子能夠承受高電壓。當(dāng)柵極施加正向電壓時,形成一個由導(dǎo)電溝道連接源極與漏極的通路,從而使管子導(dǎo)通;當(dāng)柵極施加反向電壓時,則不會形成導(dǎo)電通路,管子截止。
高壓MOS管的結(jié)構(gòu)有N溝道型和P溝道型兩種。N溝道型MOS管主要用于負載開關(guān)、電動機驅(qū)動等高側(cè)應(yīng)用;P溝道型MOS管則主要用于正向大電壓開關(guān)、大電流等應(yīng)用。在高壓MOS管的溝道區(qū)域上,還引入了少量的摻雜物,以提高其電壓承受能力和導(dǎo)通能力。
高壓MOS管的性能特點包括:
1、截止損耗小:采用電場管控,截止速度快,截止損耗小。
2、開關(guān)速度快:具有電容效應(yīng),因此開關(guān)速度快,能夠滿足高頻率開關(guān)需求。
3、電壓承受能力高:由于柵極與溝道之間引入了絕緣層,因此可承受較高的電壓。
4、導(dǎo)通損耗小:由于采用溝道導(dǎo)電,導(dǎo)通電阻小,因此導(dǎo)通損耗也小。
二、高壓MOS管的應(yīng)用場景
正是因為高壓MOS管具有高頻、導(dǎo)通損耗小、低導(dǎo)通電阻、耐高電壓、高開關(guān)速度等特點,使得它很在多個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,包括逆變器、變頻器、伺服驅(qū)動器、電機驅(qū)動、PLC控制器、高性能交流電源、脈沖電源、高壓電源、頻率調(diào)制、開關(guān)調(diào)節(jié)器、功率因數(shù)校正裝置、電源轉(zhuǎn)換器、功率因數(shù)校正裝置、LED照明系統(tǒng)、磁性變壓器、繼電器和調(diào)光器、汽車點火系統(tǒng)、電動車電機控制器等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
除了上述主流應(yīng)用,等效電路模型是解析高壓MOS器件的重要手段,它能夠反映高壓MOS器件的靜態(tài)特性和動態(tài)特性,并被嵌入到電路模擬軟件中,供高壓集成電路設(shè)計者使用。這對于推動高低壓兼容MOS集成電路的設(shè)計和制備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
高壓MOS管的具體參數(shù)和性能可能會因不同的制造商和型號而有所差異。因此,在選擇和使用高壓MOS管時,建議參考相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)文檔和數(shù)據(jù)手冊,以確保其滿足特定的應(yīng)用需求。
作為一家專業(yè)從事MOS管等分立器件研發(fā)生產(chǎn)和制造的原廠,合科泰生產(chǎn)的高壓MOS管具有耐壓值高、開關(guān)速度快、高頻、損耗小、工作效率高、產(chǎn)品穩(wěn)定可靠等特點。
如合科泰采用TO-220封裝的高壓MOS管產(chǎn)品4N60,這款產(chǎn)品采用N溝道制作,最大耐壓值達到600V,最大漏極電流達4A,可用于多數(shù)的大電壓大電流應(yīng)用場景。漏源導(dǎo)通電阻2.5歐姆。它具有開關(guān)時間快、柵極低充電、低導(dǎo)通狀態(tài)電阻和具有高雪崩擊穿等特性。這種高功率MOS通常在高速下使用,如開關(guān)電源的應(yīng)用、PWM電機控制、高效的DC到DC轉(zhuǎn)換器和橋接電路等場景。TO-220封裝是一種直插式的封裝形式,散熱能力強,性能強大。
還有這款采用的是TO-252封裝的高壓MOS管產(chǎn)品,這款功率MOS管具有散熱性能好,產(chǎn)品穩(wěn)定可靠,貼片設(shè)計占用空間小、易于安裝、工作效率高、熱阻低,產(chǎn)品應(yīng)用非常廣泛,可滿足大功率應(yīng)用需求。
合科泰生產(chǎn)的這款HKTD4N65管子是一款采用N溝道制作的功率MOS管,它具有非常良好的電學(xué)性能,最大耐壓值達到650V,可滿足大多數(shù)產(chǎn)品應(yīng)用。最大柵源電壓±30V,最大漏源電流4A,漏源導(dǎo)通電阻RDS(ON)2.22Ω,最小柵極閾值電壓2V,最大柵極閾值電壓4V,最大耗散功率23.1mW。
HKTD4N65采用高密度電池設(shè)計,穩(wěn)定性和均勻性非常好,產(chǎn)品采用特殊工藝技術(shù)制作,具有良好的散熱,性能穩(wěn)定而強大。它的開關(guān)速度快,具有高耐壓特性,低柵極電荷最大限度減少導(dǎo)電損耗,導(dǎo)電性好,最小化開關(guān)損耗,具有雪崩電壓和電流的全特性,小尺寸設(shè)計適合很多電子產(chǎn)品。
這款HKTD4N65可用于電動工具、PD快充、電源、驅(qū)動器、電機控制器、變頻器、適配器、逆變器、電池保護板、智能插座、智能掃地機器人等產(chǎn)品上。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:高壓MOS管的特點以及應(yīng)用場景
文章出處:【微信號:合科泰半導(dǎo)體,微信公眾號:合科泰半導(dǎo)體】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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