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  6. MOS管的耐壓對性能參數與柵極電荷的影響分析
    • 發布時間:2020-09-03 18:26:10
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    MOS管的耐壓對性能參數與柵極電荷的影響分析
    mos管是金屬(metal)、氧化物(oxide)、半導體(semiconductor)場效應晶體管,或者稱是金屬—絕緣體(insulator)、半導體。MOS管的source和drain是可以對調的,他們都是在P型backgate中形成的N型區。在多數情況下,這個兩個區是一樣的,即使兩端對調也不會影響器件的性能。這樣的器件被認為是對稱的。
    MOS管,MOS管的耐壓
    功率比較小的單管變換器的主開關通常采用MOS管,其優點是電壓型控制,驅動功率低,低電壓器件中MOS的導通壓降和開關速度是最佳的。
    MOS管的耐壓對導通電阻的影響:MOS的耐壓水平由芯片的電阻率和厚度決定,而MOS管是多數載流子導電器件,芯片電阻率直接影響器件的導通電阻。通常MOS管的導通電阻隨耐壓的2.4~2.6次方增加。如1000V耐壓是30V耐壓的33.3倍,而同樣大的芯片的導通電阻將變成33.3^(2.4~2.6),大約為6400倍!如果還想保持導通電阻的基本不變就需要更大的管芯面積,這樣不僅增加了封裝尺寸,而且價格也將明顯上升。
    開關變換器中MOS管的開關速度實際上是受驅動電路的驅動能力影響,很少會因驅動電路的驅動能力過剩而MOS管的速度或自身特性限制了開關速度。MOS管的電荷量是影響開關速度的最主要因素。例如100nC的柵極電荷用100mA的電流將其充滿或放盡,需要的時間為1us,而30nC的電荷則僅需要300ns的時間。
    或者是在相同的驅動時間,則驅動電流可以下降為30mA。實際上決定MOS管的開關速度的因素是柵-漏電荷(Qgd),也就是MOS管從導通轉換到關斷或從關斷轉換到導通過程中越過“放大區”所需要的電荷“米勒電荷”。
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