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                              關于功率MOSFET的工作原理

                              發布日期:2021-06-09 點擊次數:1251

                                  常用于MOSFET的電路符號有很多種變化,最常見的設計是以一條直線代表通道,兩條和通道垂直的線代表源極與漏極,左方和通道平行而且較短的線代表柵極。有時也會將代表通道的直線以破折線代替,以區分增強型mosfet(enhancement mode mosfet)或是耗盡型mosfet(depletion mode mosfet)另外又分為NMOSFET和PMOSFET兩種類型,電路符號如圖所示(箭頭的方向不同)。

                               

                                  功率MOSFET的工作原理主要有兩點:

                              1D、S加正電壓(漏極為正、源極為負),UGS=0時,P體區和N漏區的PN結反偏,D、S之間沒有電流通過;如果在G、S之間加一正電壓UGS,由于柵極是絕緣的,所以不會有柵極電流流過,但柵極的正電壓會將下面P區中的空穴推開,而將少數載流子電子吸引到P區表面;當UGS大于某一電壓UT時,柵極下P區表面的電子濃度將超過空穴濃度,從而使P型半導體反型層N型半導體;這個反型層形成了源極和漏極間的N型溝道,使PN結消失,源極和漏極導電,流過漏極電流ID。UT稱為開啟電壓或閥值電壓,UGS超過UT越多,導電能力越強,ID越大。

                              2D、S加負電壓(源極為正、漏極為負)時,PN結為正向偏置,相當于一個內部反向二極管(不具有快速回復特性),即MOSFET無反向阻斷能力,可視為一個逆導元器件。

                                  由MOSFET工作原理可以看出,其導通時只有一種極性的載流子參與導電,所以也稱單極型晶體管。MOSFET的驅動常根據電源IC和MOSFET的參數選擇合適的電路,MOSFET一般用于開關電源的驅動電路。在使用MOSFET設計開關電源時,大部分人都會考慮MOSFET的導通電阻、最大電壓、最大電流。但大家很多時候也只是考慮了這些因素,這樣的電路雖然可以正常工作,但并不是一個好的設計方案。對于更細致的設計,MOSFET還應考慮自身的參數信息。對與一個確定的MOSFET,其驅動電路、驅動輸出的峰值電流等,都會影響MOSFET的開關性能。

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