一、场效应管的基础选型
场效应管有两大类型:N沟道和P沟道,第一步是决定采用N沟道还是P沟道MOS管。在典型的功率应用中,当一个MOS管接地,而负载连接到干线电压上时,该MOS管就构 成了低压侧开关。在低压侧开关中,应采用N沟道MOS管,这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当MOS管连接到总线及负载接地时,就要用高压侧开 关。通常会在这个拓扑中采用P沟道MOS管,这也是出于对电压驱动的考虑。
确定所需的额定电压,或者器件所能承受的最大电压。额定电压越大,器件的成本就越高。根据实践经验,额定电压应当大于干线电压或总线电压。这样才能提供足够的保护,使MOS管不会失效。就选择MOS管而言,必须确定漏极至源 极间可能承受的最大电压,即最大VDS。知道MOS管能承受的最大电压会随温度而变化这点十分重要。我们须在整个工作温度范围内测试电压的变化范围。额定电压必须有足够的余量覆盖这个变化范围,确保电路不会失效。需要考虑的其他安全因素包括由开关电子设备(如电机或变压器)诱发的电压瞬变。不同应用的额定电压也有所不同;通常,便携式设备为20V、FPGA电源为20~30V、85~220VAC应用为450~600V。KIA半导体设计的MOS管耐压能力强,应用领域广,深受广大客户青睐。
二、确定MOS管的额定电流
该额定电流应是负载在所有情况下能够承受的最大电流。与电压的情况相似,确保所选的MOS管能承受这个额定电流,即使在系统产生尖峰电流时。两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。在连续导通模式下,MOS管处于稳态,此时电流连续通过器件。脉冲尖峰是指有大量电涌(或尖峰电 流)流过器件。一旦确定了这些条件下的最大电流,只需直接选择能承受这个最大电流的器件便可。
选好额定电流后,还必须计算导通损耗。在实际情况下,MOS管并不是理想的器件,因为在导电过程中会有电能损耗,这称之为导通损耗。MOS管在“导通”时就像一个可变电阻,由器件的RDS(ON)所确定,并随温度而显着变化。器件的功率耗损可由Iload2×RDS(ON)计算,由于导通电阻随温度变化,因此功率耗损也会随之按比例变化。对MOS管施加的电压VGS越高,RDS(ON)就会越小;反之RDS(ON)就会越高。注意RDS(ON)电阻会随着电流轻微上升。关于RDS(ON)电阻的各种电气参数变化可在制造商提供的技术资料表中查到。
三、选择MOS管的下一步是系统的散热要求
须考虑两种不同的情况,即最坏情况和真实情况。建议采用针对最坏情况的计算结果,因为这个结果提供更大的安全余量,能确保系统不会失效。在MOS管的资料表上还有一些需要注意的测量数据;器件的结温等于最大环境温度加上热阻与功率耗散的乘积(结温=最大环境温度+[热阻×功率耗散])。根据这个式子可解出系统的最大功率耗散,即按定义相等于I2×RDS(ON)。我们已将要通过器件的最大电流,可以计算出不同温度下的RDS(ON)。另外,还要做好电路板及其MOS管的散热。
雪崩击穿是指半导体器件上的反向电压超过最大值,并形成强电场使器件内电流增加。晶片尺寸的增加会提高抗雪崩能力,最终提高器件的稳健性。因此选择更大的封装件可以有效防止雪崩。
四、选择MOS管的最后一步是决定MOS管的开关性能
影响开关性能的参数有很多,但最重要的是栅极/漏极、栅极/ 源极及漏极/源极电容。这些电容会在器件中产生开关损耗,因为在每次开关时都要对它们充电。MOS管的开关速度因此被降低,器件效率也下降。为计算开关过 程中器件的总损耗,要计算开通过程中的损耗(Eon)和关闭过程中的损耗(Eoff)。MOSFET开关的总功率可用如下方程表达:Psw= (Eon+Eoff)×开关频率。而栅极电荷(Qgd)对开关性能的影响最大。
。。。。明天答辩会不会问啊。 衬底材料的选择主要取决于以下九个方面:结构特性好,外延材料与衬底的晶体结构相同或相近、晶格常数失配度小、结晶性能好、缺陷密度小
界面特性好,有利于外延材料成核且黏附性强
化学稳定性好,在外延生长的温度和气氛中不容易分解和腐蚀
热学性能好,包括导热性好和热失配度小
导电性好,能制成上下结构
光学性能好,制作的器件所发出的光被衬底吸收小
机械性能好,器件容易加工,包括减薄、抛光和切割等
价格低廉
大尺寸,一般要求直径不小于2英吋
衬底的选择要同时满足以上九个方面是非常困难的。所以,目前只能通过外延生长技术的变更和器件加工工艺的调整来适应不同衬底上的半导体发光器件的研发和生产。用于氮化镓研究的衬底材料比较多,但是能用于生产的衬底目前只有二种,即蓝宝石Al2O3和碳化硅SiC衬底。表2-4对五种用于氮化镓生长的衬底材料性能的优劣进行了定性比较。
评价衬底材料必须综合考虑下列因素:
衬底与外延膜的结构匹配:外延材料与衬底材料的晶体结构相同或相近、晶格常数失配小、结晶性能好、缺陷密度低;
衬底与外延膜的热膨胀系数匹配:热膨胀系数的匹配非常重要,外延膜与衬底材料在热膨胀系数上相差过大不仅可能使外延膜质量下降,还会在器件工作过程中,由于发热而造成器件的损坏;
衬底与外延膜的化学稳定性匹配:衬底材料要有好的化学稳定性,在外延生长的温度和气氛中不易分解和腐蚀,不能因为与外延膜的化学反应使外延膜质量下降;
材料制备的难易程度及成本的高低:考虑到产业化发展的需要,衬底材料的制备要求简洁,成本不宜很高。衬底尺寸一般不小于2英寸。
首先二极管模块分为:快恢复二极管模块,肖特基二极管模块,整流二极管模块也叫整流管模块。快恢复二极管是一种能快速从通态转变到关态的特殊晶体器件。导通时相当于开关闭合(电路接通),截止时相当于开关打开(电路切断)。特性:开关速度快,快恢复二极管能够在导通和截止之间快速转化提高了器件的使用频率和改善了波形。快恢复二极管模块分400V快恢复二极管模块,600V快恢复二极管模块,1200V快恢复二极管模块。海飞乐技术封装快恢复二极管模块。肖特基二极管A为正极,以N型半导体B为负极利用二者接触面上形成的势垒具有整流特性而制成的金属半导体器件。特性:正向导通电压低,反向恢复时间小,正向整流大,应用:在低压大电流输出场合做高频整流。海飞乐技术封装肖特基二极管模块。肖特基二极管模块分50V肖特基二极管模块,100V肖特基二极管模块,150V肖特基二极管模块,200V肖特基二极模块。海飞乐技术封装整流二极管模块。整流二极管模块是利用二极管正向导通,反向截止的原理,将交流电能转变为质量电能的半导体器件。特性:耐高压,功率大,整流电流较大,工作频率较低,主要用于各种低频半波整流电路,或连成整流桥做全波整流。整流管模块一般是400-3000V的电压。欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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