第2章-3IGBT [兼容模式].pdf

第2章器件 场效应晶体管（MOSFET) TO-92 TO-126 TO-220F TO-247AC 第2章器件 一、普通MOSFET基本结构 特点：单极型电压控制器件，具有自关断能力，驱动功率小 工作速度高，无二次击穿问题，安全工作区宽。 1．N沟道MOSFET 工作原理： D ①VGS=0，无导电沟道。 ②VGS0，反型层出现， 形成N沟道，电子导电。 G S 类型：增强型，耗尽型 增强型 第2章器件 ２.P沟道MOSFET：空穴导电 D D 分类：增强型，耗尽型 G G S S 增强型 耗尽型 3 ．存在问题：平面型结构 S、G、D处于同一平面，电流横向流动，电流容量不可能 太大；要获得大功率，可增大沟道宽/长比（W/L ），但沟道 长度受工艺限制，不能很小；增大管芯面积，但不经济，因此 管子功率小，大功率难实现。 第2章器件 二、动态特性与参数 1．开关过程与开关时间： MOSFET为单极型器件，多数载流子导电，本身电阻效应 和渡越效应对开关过程影响很小，开关速度很高，ns级（典 型值20 ns ） Vi上升到V 延迟时间 上升时间 T ①开通时间： ton td tr 影响因素：VT ，CGS ，CGD及 Vi 信号源上升时间、内阻。 t t t ②关断时间： off s f 存储时间 下降时间 影响因素：CDS ，负载电阻RD 第2章器件 2 ．极间电容：CGS ，CGD ，CDS CGS ，CGD取决于管子几何形状， 绝缘层厚度等物理尺寸，数值 稳定，几乎不变化。 CDS 由PN结形成，取决于沟道 面积，反偏程度，受电压、温 度变化影响。 一般： 输入电容：Ciss CGS CGD 输出电容：Coss CDS CGD C C 反馈电容： rss GD *VDS越大，极间电容越小；低压下使用时，开关时间加大， 工作频率受限制。*开关速度与寄生电容充放电时间有关。 第2章器件 3 ．影响开