掌握高压N型MOSFET特性与Microsemi ATP选择指南

功率MOSFET教程深入探讨了高压N型沟道功率MOSFET的独特特性，这种器件因其绝缘栅设计而展现出高效和快速开关的优势，被誉为“理想开关”。其工作原理是通过在栅极和源极之间施加正压，形成N型反型层和导电沟道，允许电子从源极流向漏极，产生正向漏极电流。当栅极电压高于阈值电压时，MOSFET处于导通状态，此时电子流为主动，没有少子参与。 然而，功率MOSFET并非完美无缺，它的主要缺点包括开态电阻（RDS(on））较高，即在开启状态下，通过器件的电阻较大。这个电阻受到多个因素的影响，如沟道长度、JFET的积累层、漂移区以及寄生效应（如多层金属、键合线和封装）。在高电压下，RDS(on)主要由漂移区电阻决定，当电压超过150V时，电流增大一倍，RDS(on)的增加相对较小，大约6%。这表明高压MOSFET的RDS(on)与电流的关系相对较弱。 温度对RDS(on)的影响显著，随着温度升高，开态电阻会增加，尤其在低频下，这导致导通损耗按I²R公式增大。尽管正温度系数可能会增加热稳定性，使功率MOSFET在并联使用时保持一致的性能，但值得注意的是，这并不意味着所有分支的电流分配均匀。实际上，MOSFET并联时，由于RDS(on)参数分布狭窄且正温度系数的存在，可以避免电流不均的问题，但这可能需要精确的设计和控制。 Microsemi公司的Advanced Power Technology (ATP) MOSFET产品系列提供了详细的规格数据表，供工程师们在选择和应用这些器件时作为参考。通过理解这些特性，设计师可以根据具体的应用需求，如功率水平、开关频率和工作温度范围，来优化电路设计，确保系统性能和效率最大化。功率MOSFET是一种关键的电力电子元件，其选择和使用在许多领域，如电源管理、电机控制和电力转换等，都发挥着至关重要的作用。