【电赛公开课】模拟电路基础知识讲座_第30课时_电力MOSFET开关概述及工作原理

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查看: 8144回复: 6 发表于 2019-4-18 13:03:39   只看该作者
关于电赛公开课
《模拟电路基础知识讲座》由 TI 邀请青岛大学傅强老师录制,深入浅出的介绍了模拟电路及电源相关的基础知识,帮助大家由浅入深地了解产品,更轻松的进行产品的选型和设计。
本课程共计80节视频内容,视频解析文字课40节,每周二、周四更新,欢迎同学观看学习。

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本节文字课程相关视频:
1. 电力MOSFET开关概述及工作原理

在小功率至中等功率的电源电路中,电力MOSFET作为开关元件性能最为突出。本节将介绍电力MOSFET的工作原理、主要性能参数指标,以及驱动方法。
电力MOSFET的工作原理
为了增大导电截面,电力MOSFET采用了如图1所示的垂直导电结构。
1) 以N管为例,N型半导体衬底材料上部掺杂出P区,控制栅(导电金属)与P区之间隔着二氧化硅绝缘层。
2) 黑粗线所示的金属导线分别与控制栅、P掺杂区、N衬底区相连,构成MOSFET的栅极(G)、源极(S)和漏极(D)。
1.jpg
图1 电力场效应管原理图

参考图1,电力MOSFET的工作原理如下:
1) GS之间不加电压情况下,电流无法从漏极D流向源极S(PN结反向截止),称为断开状态。
2) 任何时候,电流均可从S流向D(PN结正向导通),所以电力MOSFET天生寄生有一个二极管,N型电力MOSFET的符号如图2所示。
2.jpg
图2 带寄生二极管的MOSFET符号

3) GS之间加正向电压以后,GS之间形成电场,生成如图3中白色小方块所示的N型反型层。
3.jpg
图3 生成反型层

4) 继续增大UGS,当GS电压足够高时,N反型层突破P型半导体区域,与衬底N型半导体连成整体,DS之间可以导电。
4.jpg
图4 导电沟道形成

如果是P型MOS管,则情况全部相反。GS之间加反压S→D导通,任何时候D→S都导通(寄生二极管)。

欢迎大家留言作答以下题目,答案将在下期公开课公布。在答案公布前作答正确的同学,还将获得5枚赫兹币奖励哦~

课后问答:

选择题:
1、最容易使用的可控电力开关器件是?
      A.晶闸管        
      B.GTR         
      C.IGBT        
      D.MOSFET
3、MOSFET的控制方式是?
      A.电压控制        
      B.电流控制        
      C.磁场控制        
      D.温度控制

参考答案:
1.D
2.A






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发表于 2019-4-19 12:16:21   只看该作者
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突然想起来以前好像在电源同步整流里看到过类似的内容:lol

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发表于 2019-4-21 11:42:33   只看该作者
第一题:D;第二题: A

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