佛山工业变频功率器件MOS产品选型技术指导

80年代初期出现的 MOS功率场效应晶体管和功率集成电路的工作频率达到兆赫级。集成电路的技术促进了器件的小型化和功能化。这些新成就为发展高频电力电子技术提供了条件，推动电力电子装置朝着智能化、高频化的方向发展。

80年代发展起来的静电感应晶闸管、隔离栅晶体管，以及各种组合器件，综合了晶闸管、 MOS功率场效应晶体管和功率晶体管各自的优点，在性能上又有新的发展。例如隔离栅晶体管,既具有MOS功率场效应晶体管的栅控特性，又具有双极型功率晶体管的电流传导性能，它容许的电流密度比双极型功率晶体管高几倍。静电感应晶闸管保存了晶闸管导通压降低的优点，结构上避免了一般晶闸管在门极触发时必须在门极周围先导通然后逐步横向扩展的过程，所以比一般晶闸管有更高的开关速度，而且容许的结温升也比普通晶闸管高。这些新器件，在更高的频率范围内满足了电力电子技术的要求。

功率集成电路其制造工艺既概括了***代功率电子器件向大电流、高电压发展过程中所积累起来的各种经验，又综合了大规模集成电路的工艺特点。这种器件很大程度地缩小了器件及其控制电路的体积，能够有效地减少当器件处于高频工作状态时寄生参数的影响，对提高电路工作频率和抑制外界干扰十分重要。 随着科技的不断进步，功率半导体器件也在持续演进。佛山工业变频功率器件MOS产品选型技术指导

SGT MOSFET，即屏蔽栅沟槽MOSFET（Shielded Gate Trench MOSFET），是一种半新型的功率半导体器件。它基于传统沟槽MOSFET技术，并通过结构上的改进来提升性能，特别是在降低导通电阻和开关损耗方面表现出色。接下来，我们将详细介绍SGT MOSFET的特点、优势以及应用领域。

SGT MOS的关键结构创新是将传统MOSFET的单栅极拆分为两个栅极：

控制栅（Control Gate）：位于沟槽顶部，直接控制沟道的开启与关闭，与传统MOSFET栅极功能类似。

屏蔽栅（Shield Gate）：位于沟槽侧壁或底部，通常与源极连接（而非漏极），通过电场屏蔽效应优化器件内部的电场分布。垂直沟槽结构：电流路径垂直于芯片表面，缩短漂移区长度（Drift Region），降低导通电阻（Rds(on)）。 东莞电池管理系统功率器件MOS产品选型推荐型号功率器件属于分立器件，单独封装且功能不可拆分；功率IC则通过集成多个分立器件与外围电路形成功能模块。

20世纪50年代，电力电子器件主要是汞弧闸流管和大功率电子管。60年代发展起来的晶闸管，因其工作可靠、寿命长、体积小、开关速度快，而在电力电子电路中得到广泛应用。70年代初期，已逐步取代了汞弧闸流管。80年代，普通晶闸管的开关电流已达数千安，能承受的正、反向工作电压达数千伏。在此基础上，为适应电力电子技术发展的需要，又开发出门极可关断晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管等一系列派生器件，以及单极型MOS功率场效应晶体管、双极型功率晶体管、静电感应晶闸管、功能组合模块和功率集成电路等新型电力电子器件。

功率器件是专门用来处理和控制高电压、大电流电能的半导体器件，是电力电子电路的重要执行元件。

它的主要作用和特点包括：

高功率处理能力：能够在高电压（可达数千伏甚至更高）和大电流（可达数百甚至数千安培）的条件下工作。主要作用是转换、分配和管理电能，而非处理微弱信号。

开关作用：最常见的功能是作为开关。它需要能快速地开启（导通）或关闭（关断）高功率的电能流，控制电能输送到负载的时间或大小。效率是关键：理想状态下导通时电阻极小（压降低、损耗小），关断时电阻极大（漏电流极小、损耗小）。

承受大功耗，需要高效散热：由于工作在高压大电流下，即使效率很高，器件本身也会产生较大的热量（功耗）。因此，功率器件通常需要配备专门的散热系统（如散热片、风扇、液冷等）来确保工作温度在安全范围内，避免损坏。 不同的封装设计和规格尺寸会影响MOS管的电性参数及其在电路中的应用。

平面结构晶体管的缺点是如果提高额定电压，漂移层会变厚，因此导通电阻会增加。MOSFET的额定电压取决于垂直方向的漂移区的宽度和掺杂参数。为了提高额定电压等级，通常增加漂移区的宽度同时降低掺杂的浓度，但会造成MOSFET的导通电阻大幅增加。同时，也是为了克服平面MOSFET的局限性，超结MOSFET应运而生。超结MOSFET利用了一种创新的结构设计，明显降低了导通电阻，同时维持了高击穿电压。那么，接下来要重点讨论超结MOSFET（super junction mosfet）。

超结MOS（Super Junction Metal-Oxide-Semiconductor，简称SJ-MOS）是电力电子领域中广泛应用的一类功率器件，其主要特征是在传统MOSFET基础上引入了超结结构，使其在高电压、大电流条件下具备更优越的性能。超结MOS器件相较于传统的MOSFET有着更低的导通电阻和更高的耐压性能，广泛应用于高效能电力转换领域，如开关电源、逆变器、电动汽车、光伏发电等。 除了保证这些设备的正常运行以外，功率器件还能起到有效的节能作用。嘉兴制造功率器件MOS产品选型厂家价格

功率器件几乎用于所有的电子制造业。佛山工业变频功率器件MOS产品选型技术指导

从60年代到70年代初期，以半控型普通晶闸管为**的电力电子器件，主要用于相控电路。这些电路十分***地用在电解、电镀、直流电机传动、发电机励磁等整流装置中，与传统的汞弧整流装置相比，不仅体积小、工作可靠，而且取得了十分明显的节能效果（一般可节电10～40%，从中国的实际看，因风机和泵类负载约占全国用电量的1/3，若采用交流电动机调速传动, 可平均节电20%以上，每年可节电400亿千瓦时）,因此电力电子技术的发展也越来越受到人们的重视。70年代中期出现的全控型可关断晶闸管和功率晶体管,开关速度快,控制简单，逆导可关断晶闸管更兼容了可关断晶闸管和快速整流二极管的功能。它们把电力电子技术的应用推进到了以逆变、斩波为中心内容的新领域。这些器件已普遍应用于变频调速、开关电源、静止变频等电力电子装置中。佛山工业变频功率器件MOS产品选型技术指导