mos管工作原(yuan)理,详解mos管工作原(yuan)理文章
信(xin)息来源(yuan):本站 日期(qi):2017-04-24
简介:
双极型晶体管把输入端电流的微小变化放大后,在输出端输出一个大的电流变化。双极型晶体管的增益就定义为输出输入电流之比(beta)。另一种晶体管,叫做场效应管(FET),把输(shu)入电(dian)(dian)压的(de)变(bian)(bian)化(hua)转化(hua)为(wei)输(shu)出电(dian)(dian)流的(de)变(bian)(bian)化(hua)。分(fen)别(bie)为(wei)电(dian)(dian)流控制器件和电(dian)(dian)压控制器件。FET的(de)增(zeng)益等于(yu)它(ta)的(de)跨导(transconductance)gm, 定义为(wei)输(shu)出电(dian)(dian)流的(de)变(bian)(bian)化(hua)和输(shu)入电(dian)(dian)压变(bian)(bian)化(hua)之比。
mos管的工作原理(以N沟道增强型mos场效应管)它是利用VGS来控制“感应电荷”的多少,以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况,然后达到控制漏极电流的目的。在制造管子时,通过工艺使绝缘层中出现大量正离子,故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷,这些负电荷把高渗杂质的N区接通,形成了导电沟道,即使在VGS=0时也有较大的漏极电流ID。当栅极电压改变时,沟道内被感应的电荷量也改变,导电沟道的宽窄也随之而变,因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。
mos管最显著的特性是开关特性好,所以被广泛应用在需要电子开关的电路中,常见的如开关电源和马达驱动,也有照明调光。现在的MOS驱动,有几个特别的需求,低压应用当使用5V电源,这时候如果使用传统的图腾柱结构,由于三极管的be有0.7V左右的压降,导致实际最终加在gate上的电压只有4.3V。这时候,我们选用标称gate电压4.5V的MOS管就存在一定的风险。 同样的问题也发生在使用3V或者其他低压电源的场合。
mos管的(de)(de)source和drain是(shi)可以对(dui)调的(de)(de),他(ta)们都是(shi)在P型backgate中形成的(de)(de)N型区(qu)。在多数情况下(xia),这个(ge)两个(ge)区(qu)是(shi)一样(yang)的(de)(de),即使两端(duan)对(dui)调也不会影响器件的(de)(de)性能。这样(yang)的(de)(de)器件被认为是(shi)对(dui)称的(de)(de)。
目前在市(shi)场应用方(fang)面,排(pai)名第(di)一(yi)的(de)(de)是消费类(lei)电(dian)(dian)(dian)子电(dian)(dian)(dian)源(yuan)适(shi)配(pei)器(qi)产品。而(er)mos管的(de)(de)应用领(ling)域排(pai)名第(di)二的(de)(de)是计(ji)算(suan)机主板、NB、计(ji)算(suan)机类(lei)适(shi)配(pei)器(qi)、LCD显(xian)示器(qi)等产品,随着国情(qing)的(de)(de)发展计(ji)算(suan)机主板、计(ji)算(suan)机类(lei)适(shi)配(pei)器(qi)、LCD显(xian)示器(qi)对mos管的(de)(de)需求(qiu)有要超过消费类(lei)电(dian)(dian)(dian)子电(dian)(dian)(dian)源(yuan)适(shi)配(pei)器(qi)的(de)(de)现象(xiang)了。
第(di)三的就属网络通信(xin)、工(gong)业控制、汽车电子(zi)以及电力(li)设备领域了(le),这些产(chan)品对于mos管(guan)(guan)的需(xu)求也是很大的,特别是现在汽车电子(zi)对于mos管(guan)(guan)的需(xu)求直追消费类电子(zi)了(le)。
详解mos管原(yuan)理及几种常见失(shi)效分析
1:雪崩失(shi)效(电压(ya)失(shi)效),也就是我们常说的(de)(de)(de)漏源间的(de)(de)(de)BVdss电压(ya)超(chao)过mosFET的(de)(de)(de)额定(ding)电压(ya),并且超(chao)过达到了(le)一定(ding)的(de)(de)(de)能力从(cong)而导致mosFET失(shi)效。
2:SOA失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)(电流(liu)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)),既(ji)超出mosFET安全(quan)工作(zuo)区(qu)引起失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao),分为Id超出器件规格(ge)失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)以(yi)及Id过大,损耗过高器件长时(shi)间热积(ji)累(lei)而导致的失(shi)(shi)(shi)效(xiao)(xiao)(xiao)。
3:体二极管失效:在桥式、LLC等有用到体二极管进行续流的拓扑结构中,由于体二极管遭受破坏而导致的失效。
4:谐振失效:在并(bing)联使用的过程中,栅极(ji)及电路(lu)寄生参数导致震荡引(yin)起的失效。
5:静电(dian)失效(xiao):在(zai)秋冬季节,由于人体及设备静电(dian)而导(dao)致的器件失效(xiao)。
6:栅极(ji)电(dian)压(ya)失效:由于栅极(ji)遭受异常电(dian)压(ya)尖峰,而导致(zhi)栅极(ji)栅氧层失效。
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