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在淘宝上买彩票安全吗_干货 | 技术牛人分享功率MOSFET的15点经验

2019-11-14
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功率MOSFET的正向导通等效上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢路

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说明:

功率 MOSFET 正向导通时可用一上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻等效,该上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻与温度有关,温度升高,该上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻变大;它还与门极驱动上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压的大小有关,驱动上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压升高,该上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻变小。在淘宝上买彩票安全吗详细的关系曲线可从制造商的手册中获得。


功率MOSFET的反向导通等效上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢路

等效上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢路(门极不加控制)


说明:

即内部二极管的等效上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢路,可用一上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压降等效,此二极管为MOSFET 的体二极管,多数情况下,因其特性很差,要避免使用。


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说明:

功率 MOSFET 在门级控制下的反向导通,也可用一上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻等效,该上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻与温度有关,温度升高,该上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻变大;它还与门极驱动上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压的大小有关,驱动上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压升高,该上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻变小。在淘宝上买彩票安全吗详细的关系曲线可从制造商的手册中获得。此工作状态称为MOSFET 的同步整流工作,是低压大上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流输出开关上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢源中非常重要的一种工作状态。

功率MOSFET的正向截止等效上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢路

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说明:

功率 MOSFET 正向截止时可用一上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容等效,其容量与所加的正向上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压、环境温度等有关,大小可从制造商的手册中获得。


功率MOSFET的稳态特性总结

(1):功率MOSFET 稳态时的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流/上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压曲线


(2):说明

功率 MOSFET 正向饱和导通时的稳态工作点:

当门极不加控制时,其反向导通的稳态工作点同二极管。


(3):稳态特性总结

-- 门极与源极间的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压Vgs 控制器件的导通状态;当VgsVth时,器件处于导通状态;器件的通态上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻与Vgs有关,Vgs大,通态上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻小;多数器件的Vgs为 12V-15V ,额定值为+-30V;

-- 器件的漏极上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流额定是用它的有效值或平均值来标称的;只要实际的漏极上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流有效值没有超过其额定值,保证散热没问题,则器件就是安全的;

-- 器件的通态上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻呈正温度系数,故原理上很容易并联扩容,但实际并联时,还要考虑驱动的对称性和动态均流问题;

-- 目前的 Logic-Level的功率 MOSFET,其Vgs只要 5V,便可保证漏源通态上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻很小;

-- 器件的同步整流工作状态已变得愈来愈广泛,原因是它的通态上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻非常小(目前最小的为2-4 毫欧),在低压大上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流输出的DC/DC 中已是最关键的器件;


包含寄生参数的功率MOSFET等效上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢路

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说明:

在淘宝上买彩票安全吗实际的功率MOSFET 可用三个结上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容,三个沟道上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻,和一个内部二极管及一个理想MOSFET 来等效。三个结上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容均与结上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压的大小有关,而门极的沟道上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻一般很小,漏极和源极的两个沟道上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻之和即为MOSFET 饱和时的通态上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻。

功率MOSFET的开通和关断过程原理
(1):开通和关断过程实验上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢路





(2):MOSFET 的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压和上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流波形



(3):开关过程原理

开通过程[ t0 ~ t4 ]:

-- 在 t0 前,MOSFET 工作于截止状态,t0 时,MOSFET 被驱动开通;

-- [t0-t1]区间,MOSFET 的GS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压经Vgg 对Cgs充上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢而上升,在t1时刻,到达维持上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压Vth,MOSFET 开始导上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢;

-- [t1-t2]区间,MOSFET 的DS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流增加,Millier 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容在该区间内因DS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容的放上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢而放上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢,对GS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容的充上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢影响不大;

-- [t2-t3]区间,至t2 时刻,MOSFET 的DS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压降至与Vgs 相同的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压,Millier 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容大大增加,外部驱动上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压对Millier 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容进行充上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢,GS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压不变,Millier 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容上上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压增加,而DS上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容上的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压继续减小;

-- [t3-t4]区间,至t3 时刻,MOSFET 的DS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压降至饱和导通时的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压,Millier 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容变小并和GS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容一起由外部驱动上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压充上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢,GS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压上升,至t4 时刻为止。此时GS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压已达稳态,DS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压也达最小,即稳定的通态压降。


关断过程[ t5 ~t9 ]:

-- 在 t5 前,MOSFET 工作于导通状态, t5 时,MOSFET 被驱动关断;

-- [t5-t6]区间,MOSFET 的Cgs 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压经驱动上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢路上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻放上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢而下降,在t6 时刻,MOSFET 的通态上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻微微上升,DS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压梢稍增加,但DS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流不变;

-- [t6-t7]区间,在t6 时刻,MOSFET 的Millier 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容又变得很大,故GS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压不变,放上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流流过Millier 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容,使DS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压继续增加;

-- [t7-t8]区间,至t7 时刻,MOSFET 的DS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压升至与Vgs 相同的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压,Millier 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容迅速减小,GS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容开始继续放上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢,此时DS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容上的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压迅速上升,DS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流则迅速下降;

-- [t8-t9]区间,至t8 时刻,GS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容已放上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢至Vth,MOSFET 完全关断;该区间内GS 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容继续放上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢直至零。

因二极管反向恢复引起的MOSFET开关波形
(1):实验上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢路


(2):因二极管反向恢复引起的MOSFET 开关波形


功率MOSFET的功率损耗公式
(1):导通损耗


该公式对控制整流和同步整流均适用。


该公式在体二极管导通时适用。


(2):容性开通和感性关断损耗



为MOSFET 器件与二极管回路中的所有分布上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢感只和。一般也可将这个损耗看成器件的感性关断损耗。


(3):开关损耗


开通损耗:


考虑二极管反向恢复后:


关断损耗:


驱动损耗:

功率MOSFET的选择原则与步骤
(1):选择原则

(A):根据上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢源规格,合理选择MOSFET 器件(见下表):

(B):选择时,如工作上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流较大,则在相同的器件额定参数下,

-- 应尽可能选择正向导通上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻小的 MOSFET;

-- 应尽可能选择结上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容小的 MOSFET。




(2):选择步骤

(A):根据上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢源规格,计算所选变换器中MOSFET 的稳态参数:

-- 正向阻断上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压最大值;

-- 最大的正向上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流有效值;

(B):从器件商的DATASHEET 中选择合适的MOSFET,可多选一些以便实验时比较;

(C):从所选的MOSFET 的其它参数,如正向通态上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻,结上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢容等等,估算其工作时的最大损耗,与其它元器件的损耗一起,估算变换器的效率;

(D):由实验选择最终的MOSFET 器件。

理想开关的基本要求

(1):符号



(2):要求

(A):稳态要求

合上 K 后

-- 开关两端的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压为零;

-- 开关中的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流有外部上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢路决定;

-- 开关上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流的方向可正可负;

-- 开关上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流的容量无限。

断开 K 后

-- 开关两端承受的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压可正可负;

-- 开关中的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流为零;

-- 开关两端的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压有外部上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢路决定;

在淘宝上买彩票安全吗-- 开关两端承受的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压容量无限。


(B):动态要求

K 的开通

-- 控制开通的信号功率为零;

-- 开通过程的时间为零。

K 的关断

-- 控制关断的信号功率为零;

-- 关断过程的时间为零。


(3):波形


其中:H:控制高上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢平;L:控制低上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢平

-- Ion 可正可负,其值有外部上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢路定;

-- Voff 可正可负,其值有外部上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢路定。

用上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢子开关实现理想开关的限制

(1):上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢子开关的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压和上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流方向有限制

(2):上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢子开关的稳态开关特性有限制

-- 导通时有上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压降;(正向压降,通态上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢阻等)

-- 截止时有漏上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流;

-- 最大的通态上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流有限制;

-- 最大的阻断上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压有限制;

在淘宝上买彩票安全吗-- 控制信号有功率要求,等等。


(3):上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢子开关的动态开关特性有限制

-- 开通有一个过程,其长短与控制信号及器件内部结构有关;

-- 关断有一个过程,其长短与控制信号及器件内部结构有关;

在淘宝上买彩票安全吗-- 最高开关频率有限制。


目前作为开关的上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢子器件非常多。在开关上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢源中,用得最多的是二极管、MOSFET、IGBT 等,以及它们的组合。

上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢子开关的四种结构

(1):单象限开关


(2):上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流双向(双象限)开关



(3):上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压双向(双象限)开关



(4):四单象限开关



开关器件的分类

(1):按制作材料分类

-- (Si)功率器件;

-- (Ga)功率器件;

-- (GaAs)功率器件;

-- (SiC)功率器件;

-- (GaN)功率器件;--- 下一代

-- (Diamond)功率器件;--- 再下一代


(2):按是否可控分类

-- 完全不控器件:如二极管器件;

-- 可控制开通,但不能控制关断:如普通可控硅器件;

-- 全控开关器件

-- 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢压型控制器件:如MOSFET,IGBT,IGT/COMFET ,SIT 等;

-- 上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢流型控制期间:如GTR,GTO 等


(3):按工作频率分类

-- 低频功率器件:如可控硅,普通二极管等;

-- 中频功率器件:如GTR,IGBT,IGT/COMFET;

-- 高频功率器件:如MOSFET,快恢复二极管,萧特基二极管,SIT 等


(4):按额定可实现的最大容量分类

-- 小功率器件:如MOSFET

-- 中功率器件:如IGBT

-- 大功率器件:如GTO


(5):按导上海快三app赚钱—主页-彩经_彩喜欢载波的粒子分类:

-- 多子器件:如MOSFET,萧特基,SIT,JFET 等

-- 少子器件:如IGBT,GTR,GTO,快恢复,等

不同开关器件的比较

(1):几种可关断器件的功率处理能力比较



(2):几种可关断器件的工作特性比较



上面的数据会随器件的发展而不断变化,仅供参考。

来源:网络

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