湖州便携式储能功率器件MOS产品选型产品介绍

MOSFET的原理

MOSFET的原意是：MOS（MetalOxideSemiconductor金属氧化物半导体），FET（FieldEffectTransistor场效应晶体管），即以金属层（M）的栅极隔着氧化层（O）利用电场的效应来控制半导体（S）的场效应晶体管。

功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS型（MetalOxideSemiconductorFET）,简称功率MOSFET（PowerMOSFET）。结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管（StaticInductionTransistor——SIT）。其特点是用栅极电压来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性优于GTR，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。 功率器件属于分立器件，单独封装且功能不可拆分（如IGBT单管）；湖州便携式储能功率器件MOS产品选型产品介绍

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。 南京便携式储能功率器件MOS产品选型大概价格多少TO-247 大功率表面贴装封装，3/4引脚设计，适配高功率MOSFET/IGBT（如电动汽车OBC）。

功率MOSFET的基本特性

动态特性MOSFET其测试电路和开关过程。开通过程；开通延迟时间td(on)—Up前沿时刻到UGS=UT并开始出现iD的时刻间的时间段；上升时间tr—UGS从UT上升到MOSFET进入非饱和区的栅压UGSP的时间段；iD稳态值由漏极电源电压UE和漏极负载电阻决定。UGSP的大小和iD的稳态值有关，UGS达到UGSP后，在up作用下继续升高直至达到稳态，但iD已不变。开通时间ton—开通延迟时间与上升时间之和。

关断延迟时间td(off)—Up下降到零起，Cin通过RS和RG放电，UGS按指数曲线下降到UGSP时，iD开始减小为零的时间段。下降时间tf—UGS从UGS

P继续下降起，iD减小，到UGS

MOSFET的开关速度MOSFET的开关速度和Cin充放电有很大关系，使用者无法降低Cin，但可降低驱动电路内阻Rs减小时间常数，加快开关速度，MOSFET只靠多子导电，不存在少子储存效应，因而关断过程非常迅速，开关时间在10～100ns之间，工作频率可达100kHz以上，是主要电力电子器件中比较高的。场控器件静态时几乎不需输入电流。但在开关过程中需对输入电容充放电，仍需一定的驱动功率。开关频率越高，所需要的驱动功率越大。

晶体管外形封装（TO）

TO封装作为早期的封装规格，涵盖诸如TO-3P、TO-247等多种设计。这种封装形式以其高耐压和强抗击穿能力著称，适用于中高压、大电流的MOS管。在现代应用中，TO封装逐渐向表面贴装式发展。

双列直插式封装（DIP）

DIP封装以其两排引脚设计而闻名，被设计为插入到具有相应DIP结构的芯片插座中。DIP封装还有其紧缩版——SDIP（Shrink DIP）。DIP封装类型多样，包括多层陶瓷双列直插式DIP等，其优势在于与主板的兼容性较好。然而，DIP封装由于其较大的封装面积和厚度，可靠性相对较低。

外形晶体管封装（SOT）

SOT是一种贴片型小功率晶体管封装，其常见类型包括SOT23、SOT89等。这种封装以小巧体积和良好可焊性见称，广泛应用于低功率场效应管中。

小外形封装（SOP）

SOP（Small Out-Line Package）是一种表面贴装型封装方式，其引脚以L字形从封装两侧引出。SOP封装常用于MOSFET的封装，其以塑料材质轻便简洁的封装形式赢得广泛应用。为了适应更高性能要求，又发展了诸如TSOP等新型封装。

四边无引线扁平封装（QFN）

QFN是一种四边配置有电极接点的封装方式，其特点是无引线和具备优异的热性能。其应用主要集中在微处理器等领域，提供更优的散热能力。 功率MOSFET具有较高的可靠性。

无锡商甲半导体MOS 管封装形式及散热性能分析

TO-220 

封装TO-220 封装是一种较为经典且常见的封装形式，具有通用性强、成本低的特点。它通常采用塑料材质，引脚呈直插式，便于焊接和安装。TO-220 封装的 MOS 管带有一个较大的金属散热片，该散热片与 MOS 管的漏极相连，能够将芯片产生的热量传导至外部。在自然对流的情况下，TO-220 封装的 MOS 管散热能力一般，热阻约为 60 - 80℃/W 。但如果配合散热片使用，散热性能可得到***提升，热阻能降低至 10 - 20℃/W，适用于功率在 10 - 50W 左右的**率电路。 MOS管封装是芯片稳定工作的关键，提供保护、散热与电气连接。深圳便携式储能功率器件MOS产品选型工艺

微型化设备则依赖超小封装的SOT-23或QFN。实际设计中还需结合PCB布局、生产工艺和供应链情况综合决策。湖州便携式储能功率器件MOS产品选型产品介绍

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功率MOS管的关键参数

***比较大额定值

***比较大额定值是功率MOS管不应超过的允许限制，即使是一瞬间也不行。这些值包括漏源电压、栅极电压、漏极电流等。了解这些额定值对于确保功率MOS管在正常工作范围内运行至关重要。超过这些值可能会导致器件损坏，降低系统的可靠性。

漏源击穿电压（V(BR)DSS）

漏源击穿电压是漏极和源极之间的击穿电压，决定了器件能够承受的最大电压。选择较高的击穿电压可以提高器件的安全性，但会增加导通电阻。漏源击穿电压的选择需要在安全性和效率之间进行权衡。较高的击穿电压可以提供更高的安全性，但会增加功率损耗。

栅极阈值电压（VGS(TH)）

栅极阈值电压是使功率MOS管开启且漏极电流开始流动时栅极和源极之间的电压。选择合适的阈值电压可以确保器件在不同的工作电压下正常工作。栅极阈值电压的选择直接影响功率MOS管的开关特性。较低的阈值电压可以使器件在低电压下快速开启，但可能会增加噪声和功耗。

漏源导通电阻（RDS(ON)）

漏源导通电阻是漏极电流流动时漏极和源极之间的电阻。低导通电阻可以减小功率损耗，提高效率。漏源导通电阻是影响功率MOS管能效的关键参数。 湖州便携式储能功率器件MOS产品选型产品介绍