图4.比较击穿电压、开关频率和载流能力硅电源开关。 宽带隙材料(SiC和GaN)因其扩展了MOSFET的应用范围而具有吸引力并且产生较低的开关损耗(如果以最大能力实现)。因此,宽带隙器件可以改变上述权衡。 功率金氧半电晶体 由硅制成的功率MOSFET通常具有高达600V的阻断电压额定值,用于开关电压约为300 V或更低,尤其是感应负载可能会产生较大过电压条件 (最多2倍)。虽然电流承载能力为数十安培,但并联装置的电流承载能力更高电流。这些器件具有高开关频率(>100kHz)、高效率(特别是在低功率下水平)和合理的成本。 典型应用是120-/240-V开关电源、照明镇流器、dc-dc转换器和低电压(<50 V)或低功率120-/240V电机驱动器。功率MOSFET电压范围的上限 在太阳能光伏(PV)逆变器应用中可能在约500V下使用。 功率MOSFET有一个源极和一个漏极,它们分别连接到高掺杂区由身体区域分开。当栅极-源极电压(VGS)为正确偏置。MOSFET可以是n沟道或p沟道。在n沟道MOSFET中,源极和漏极为“n+”区域,主体为“p”区域;对于p沟道MOSFET,情况正好相反。这定义了器件偏置时的电流方向。 MOSFET可以是增强型或耗尽型。增强型MOSFET为: 在零栅极-源极电压(VGS=0 V)下常关,而耗尽型MOSFET在VGS下常导通=0 V。功率转换设备中使用的大多数MOSFET为n沟道(多数载流子)增强模式MOSFET,因为n沟道MOSFET的导通电阻是p沟道MOS FET的三分之一,因此更有效。
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