选择高压场效应管实现节能
高压金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)技术在过去几年中经历了很大的变化,这为电源工程师提供了许多选择。了解不同MOSFET器件的细微差别及不同切换电路的应力,能够帮助工程师避免许多问题,并实现效率最大化。经验证明,采用新型的MOSFET器件取代旧式MOSFET,除简单地导通电阻上的差异之外,更重要的是,还能实现更高的电流强度与更快的切换速度以及其他优越性能。
本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/188015.htm技术
高压MOSFET器件采用两种基本工艺:一种是比较常规的平面工艺;另一种是新的电荷平衡工艺。平面工艺非常稳定和耐用,但是在有源区与击穿电压一定时,导通电阻远远高于超级FET 或超级MOS的电荷平衡工艺。
对于给定导通电阻,有源区大小的显著变化会通过输出电容与栅极电荷影响器件的热阻与切换速度。图1给出了三种工艺的导通电阻。
图1 三种FET工艺比较
在相同击穿电压与尺寸条件下,最新的电荷平衡型器件的导通电阻只是传统MOSFET器件的25%。如果仅关注导通电阻,可能会误认为,可以采用传统器件四分之一大小的MOSFET器件。但是,由于片基尺寸较小,它的热阻较高。
当你意识到MOSFET不只是由导通电阻表征的有源区时,这有着进一步的启示。所谓“边缘终端”,是使器件不存在片基边缘上的电压击穿。对于更小的MOSFET器件,特别是对于高压器件,该边缘区可以大于有源区,如图2所示。边缘区不利于导通电阻,而有利于热阻(结到管壳)。因此,在较高的导通电阻条件下,具有非常小的有源区不能显著地减少器件整体的成本。
一个图2 对于较小的MOSFET器件,边缘区甚至可大于有源区
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