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文档简介

功率场效应晶体管主要内容功率场效应晶体管的结构功率场效应晶体管的工作原理

功率场效应晶体管的参数功率场效应晶体管的特性功率场效应晶体管功率场效应晶体管MOSFET，也称为电力场效应晶体管，输出工作电流大约在几安到几十安范围。特点

MOSFET

具有自关断能力，不存在二次击穿问题，安全工作区宽，噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、容易驱动、输入阻抗高、驱动功率小，热稳定性好、工作频率可以达到

1

M

赫兹；

MOSFET电压和电流容量较小。所以，被广泛的应用于高频中小功率电力电子装置中。MOSFET的结构

MOSFET

有

3

个电极，分别是：栅极

G

、源极

S

和漏极

D

。MOSFET的分类MOSFET

按载流子的性质分P

沟道N

沟道按零栅压时器件的导电状态分耗尽型栅极电压为零时已存在导电沟道增强型栅极电压大于零时才存在导电沟道MOSFET的结构电气符号图1MOSFET

内部示意图和电气符号内部剖面示意图MOSFET的工作原理

当

MOSFET

漏极接电源正极，源极接电源负级，栅源极间的电压为零时，P

基区与

N

区之间的

PN

结反偏，漏源极之间无电流通过。

如果在栅源极间加一正电压

UGS

，则栅极上的正电压将其下面的

P

基区中的空穴推开，而将电子吸引到栅极下的

P

基区的表面，当

UGS

大于开启电压

UT

时，栅极下

P

基区表面的电子浓度将超过空穴浓度，从而使

P

型半导体反型成

N

型半导体，成为反型层，由反型层构成的

N

沟道使

PN

结消失，漏极和源极间开始导电。

UGS

数值越大，P

型

MOSFET

导电能力越强，ID

也就越大。

MOSFET

的输出特性是指在恒定栅-源电压

UGS

下，漏极电流

iD

和漏-源电压

uDS

之间的关系。MOSFET

的特性

图2N

沟道MOSFET

的输出特性

可变电阻区截止区击穿区饱和区可变电阻区uDS

<

UGS

-

UT截止区UGS电阻随

UGS

的增大而减小。MOSFET

导通时，即工作在这个区域。漏极电流iD

为零。

MOSFET

的特性

图2N

沟道MOSFET

的输出特性

击穿区饱和区uDS

>

UGS

-

UT当

uDS

加大到一定数值以后，漏极附近

PN

结发生击穿，漏电流迅速增大，曲线上翘，进入击穿区。漏极电流近似一个常数。

MOSFET

的特性

图2N

沟道MOSFET

的输出特性

123导通电阻RDS(on)开启电压UT

漏-源击穿电压U(BR)DS

导通电阻的大小决定器件的导通损耗。具有正温度系数，利于并联均流。MOSFET

开通时的栅-源电压值。MOSFET

的最高工作电压。按电路中MOSFET

电压应力的1.5倍选取。MOSFET

的主要参数

MOSFET

的主要参数栅-源击穿电压U(BR)GS

栅极和源极之间绝缘层的击穿电压，一般在栅源极间并联电阻实现静电泄放。最大允许功率损耗PDM

最高结温不超过晶体管的最高允许结温时的允许功耗值。最大允许漏极电流IDM

按MOSFET

电流应力的1.5

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