1、MOSFET：全稱：“Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor”（金屬-氧化物-半導(dǎo)體型場(chǎng)效應(yīng)管） 根據(jù)溝道類型：MOS可分為N溝MOS和P溝MOS 根據(jù)開(kāi)啟電壓的正負(fù)：MOS可分為增強(qiáng)型和耗盡型 根據(jù)工藝結(jié)構(gòu)：MOS可分為水平導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu) 根據(jù)應(yīng)用：MOS可分為高壓MOS和低壓MOS 我司MOS產(chǎn)品目前都是作為開(kāi)關(guān)應(yīng)用的增強(qiáng)型NMOS。,MOS分類,MOS的開(kāi)關(guān)功能,MOS產(chǎn)品目前都用做開(kāi)關(guān)，其基本功能就是通過(guò)對(duì)柵極g施加電壓來(lái)控制DS間的電流。見(jiàn)左上示意圖，g和S之間是絕緣的，S和D是同型材料（P），中間存在一溝道是與S和

2、D相反的材料（N），當(dāng)gs間施加電壓存在電場(chǎng)時(shí)，溝道反型（由N變P），于是D到S就導(dǎo)通了。 g端未加電時(shí)，D到S是高阻態(tài)，電流無(wú)法從D流到S，此時(shí)開(kāi)關(guān)工作在關(guān)閉狀態(tài)。 g-s間的電壓大于Vth時(shí)， D到S是低阻態(tài)，電流能從D流到S，此時(shí)開(kāi)關(guān)工作在導(dǎo)通狀態(tài)。 *見(jiàn)右上標(biāo)準(zhǔn)示意圖，由于S到D間存在一寄生體二極管，所以不管G端是否施加電壓，電流都能從從S端流到D。,垂直導(dǎo)電MOSFET,根據(jù)柵氧槽形狀，可分成VMOS、UMOS、TMOS、DMOS等,1001M導(dǎo)電結(jié)構(gòu),1001縱向剖面圖,MOS主要應(yīng)用范圍,高壓MOS： 1、 PC電源：2N60、4N60、10N60 2、節(jié)能燈：830（5A500

3、V）、840（8A500V）、 3、 電子鎮(zhèn)流器：830、840、5N50； 4、 充電器、筆記本適配器：1N60、2N60、4N60、5N60、6N60、7N60、8N60、10N60； 低壓MOS： 5、 電動(dòng)工具：60N06、； 6、 電動(dòng)車： 1001、1808 ； 7、 鋰電池保護(hù)：8205； 8、 UPS：1001、1707；,75N75在電動(dòng)車控制器上的應(yīng)用,1001M 1001P 1808,24V、36V、 48V控制器,24V、36V、 48V、60V控制器,ST75NF75 LT7508 NEC4145,同類競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品,MOS主要參數(shù)說(shuō)明,BVDSS：漏源擊穿電壓。指MOS管

4、關(guān)閉時(shí)，高阻態(tài)的D到S間，所能承受的最大電壓.這是一項(xiàng)極限參數(shù)，工作時(shí)超出該值芯片將損壞。 IDSS：與BVDSS具有同一性。即MOS管關(guān)閉時(shí),D到S間在指定電壓下的漏電流，該值越小越好。 Rds(on)： 即MOS管導(dǎo)通時(shí)，在Ids電流下DS間產(chǎn)生的壓降Vds， Rds（on）=Vds/Ids。對(duì)于工作在低頻下的MOS開(kāi)關(guān)，該參數(shù)是衡量MOS功耗的主要參數(shù)。一定芯片面積下， Rds(on)小的BVDSS也小。 Vgs(th)：開(kāi)啟電壓（閾值電壓）。gs間的正壓差大于該電壓后，MOS管的DS間由高阻態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通態(tài)。,MOS主要參數(shù)說(shuō)明,EAS-單脈沖雪崩擊穿能量。簡(jiǎn)單的說(shuō)，反應(yīng)了器件作為開(kāi)關(guān)的抗

5、沖擊能力。EAS標(biāo)定了器件可以安全吸收反向雪崩擊穿能量的高低。當(dāng)負(fù)載電感上產(chǎn)生的電壓超過(guò)MOS擊穿電壓BVDSS后，將出現(xiàn)雪崩擊穿，此時(shí)MOSFET雖然處于關(guān)斷狀態(tài)，但電感上的電流仍能強(qiáng)行流過(guò)MOSFET器件，此時(shí)在器件上消耗的能量=電感中儲(chǔ)存的能量。EAS=1/2*LII（BVD/(BVD-VD)） IAS - 單脈沖雪崩擊穿電流 。由于雪崩擊穿過(guò)程中通過(guò)芯片的電流存在集邊效應(yīng)，這就需要對(duì)雪崩電流IAS進(jìn)行限制。實(shí)際上，雪崩電流是EAS能量的“精細(xì)闡述”，其揭示了器件真正的能力。,MOS靜態(tài)參數(shù),Ids(on)-芯片在最大額定結(jié)溫下，管殼在25或更高溫度下，可持續(xù)導(dǎo)通的漏極電流。 換句話說(shuō)，

6、就是芯片工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，可由“晶圓-銅框架-散熱片-環(huán)境”的導(dǎo)熱途徑發(fā)散掉，且最后熱平衡時(shí)的芯片結(jié)溫不超過(guò)最大結(jié)溫。 該參數(shù)由封裝、最大允許結(jié)溫、導(dǎo)通電阻、芯片面積等綜合因素決定。某些情況下，封裝是限制ID（on）的主要原因；TO-247和TO-264封裝的最大電流100Amps，TO-220封裝的最大電流為75Amps，SOT-227封裝的最大電流為220Amps。 開(kāi)關(guān)應(yīng)用中實(shí)際開(kāi)關(guān)電流通常小于ID 額定值 TC = 25的一半；例如48V六管控制器，限流值為17A，意即單顆MOS要承載17A的持續(xù)電流。,MOS靜態(tài)參數(shù),IDM-該參數(shù)反映了器件可以處理的脈沖電流的高低，脈沖電流要遠(yuǎn)高于

7、Ids(ON)。設(shè)定電流密度上限防止芯片由于溫度過(guò)高而燒毀。 防止過(guò)高電流流經(jīng)封裝引線，因?yàn)樵谀承┣闆r下，整個(gè)芯片上最“薄弱的連接”不是芯片，而是封裝引線。該參數(shù)由脈沖寬度、脈沖間隔、散熱狀況、RDS(on)、脈沖電流波形和幅度等綜合因素決定。單純滿足脈沖電流不超出IDM上限并不能保證結(jié)溫不超過(guò)最大允許值。 目前我司HY1001和HY1808都能承受:IDM=160A、脈沖寬度不超過(guò)20uS的電流。,MOS動(dòng)態(tài)參數(shù),gfs-正向跨導(dǎo) 。表示柵源電壓UGS 對(duì)漏極電流ID的控制能力，即漏極電流ID變化量與柵源電壓UGS變化量的比值. dv/dt-電壓上升率（控制器電路參數(shù)） 由于MOSFET的封

8、裝電感和線路的雜散電感的存在，在MOSFET反向恢復(fù)電流Irr突然關(guān)斷時(shí)，MOSFET上的電壓Vds會(huì)出現(xiàn)振鈴，導(dǎo)致Vds超過(guò)MOSFET的BVDSS從而發(fā)生雪崩現(xiàn)象。 若MOSFET的米勒電容Cgd 偏大的同時(shí)且VTH又偏小，則MOSFET在關(guān)閉的瞬間，將在GS端感應(yīng)出電壓（與dv/dt、Cgd、Cgs、RG相關(guān)），若該電壓大于VTH，則將導(dǎo)致Cdv/dt感應(yīng)導(dǎo)通。,結(jié)電容、Qg、上升/下降時(shí)間是影響開(kāi)關(guān)損耗的動(dòng)態(tài)參數(shù)，器件工作頻率越高，這些參數(shù)的影響就越大。 Cds-漏-源電容 Cdu-漏-襯底電容 Cgd-柵-源電容 Cgs-漏-源電容 Ciss-柵短路共源輸入電容 Coss-柵短路共源

9、輸出電容 Crss-柵短路共源反向傳輸電容,MOS動(dòng)態(tài)參數(shù),MOS參數(shù)中英文對(duì)照表,di/dt-電流上升率（外電路參數(shù)） dv/dt-電壓上升率（外電路參數(shù)） ID-漏極電流（直流） IDM-漏極脈沖電流 ID(on)-通態(tài)漏極電流 IDQ-靜態(tài)漏極電流（射頻功率管） IDS-漏源電流 IDSM-最大漏源電流 IDSS-柵-源短路時(shí)，漏極電流 IDS(sat)-溝道飽和電流（漏源飽和電流） IG-柵極電流（直流） IGF-正向柵電流 IGR-反向柵電流 IGDO-源極開(kāi)路時(shí)，截止柵電流 IGSO-漏極開(kāi)路時(shí)，截止柵電流 IGM-柵極脈沖電流 IGP-柵極峰值電流 IF-二極管正向電流 IGSS

10、-漏極短路時(shí)截止柵電流 IDSS1-對(duì)管第一管漏源飽和電流 IDSS2-對(duì)管第二管漏源飽和電流 Iu-襯底電流 Ipr-電流脈沖峰值（外電路參數(shù)） gfs-正向跨導(dǎo) Gp-功率增益 Gps-共源極中和高頻功率增益 GpG-共柵極中和高頻功率增益 GPD-共漏極中和高頻功率增益 ggd-柵漏電導(dǎo) gds-漏源電導(dǎo) K-失調(diào)電壓溫度系數(shù) Ku-傳輸系數(shù),VDS-漏源電壓（直流） VGS-柵源電壓（直流） VGSF-正向柵源電壓（直流） VGSR-反向柵源電壓（直流） VDD-漏極（直流）電源電壓（外電路參數(shù)） VGG-柵極（直流）電源電壓（外電路參數(shù)） Vss-源極（直流）電源電壓（外電路參數(shù)）

11、VGS(th)-開(kāi)啟電壓或閥電壓 V（BR）DSS-漏源擊穿電壓 V（BR）GSS-漏源短路時(shí)柵源擊穿電壓 VDS(on)-漏源通態(tài)電壓 VDS(sat)-漏源飽和電壓 VGD-柵漏電壓（直流） Vsu-源襯底電壓（直流） VDu-漏襯底電壓（直流） VGu-柵襯底電壓（直流） Zo-驅(qū)動(dòng)源內(nèi)阻 -漏極效率（射頻功率管） Vn-噪聲電壓 aID-漏極電流溫度系數(shù) ards-漏源電阻溫度系數(shù),L-負(fù)載電感（外電路參數(shù)） LD-漏極電感 Ls-源極電感 rDS-漏源電阻 rDS(on)-漏源通態(tài)電阻 rDS(of)-漏源斷態(tài)電阻 rGD-柵漏電阻 rGS-柵源電阻 Rg-柵極外接電阻（外電路參數(shù)）

12、 RL-負(fù)載電阻（外電路參數(shù)） R(th)jc-結(jié)殼熱阻 R(th)ja-結(jié)環(huán)熱阻 PD-漏極耗散功率 PDM-漏極最大允許耗散功率 PIN-輸入功率 POUT-輸出功率 PPK-脈沖功率峰值（外電路參數(shù)） to(on)-開(kāi)通延遲時(shí)間 td(off)-關(guān)斷延遲時(shí)間 ti-上升時(shí)間 ton-開(kāi)通時(shí)間 toff-關(guān)斷時(shí)間 tf-下降時(shí)間 trr-反向恢復(fù)時(shí)間 Tj-結(jié)溫 Tjm-最大允許結(jié)溫 Ta-環(huán)境溫度 Tc-管殼溫度 Tstg-貯成溫度,（1） 控制器限流值的大小? 主要是受功率管本身允許通過(guò)最大電流限制，一般的:6管限流18A;9管限流25A;12管限流33A。超過(guò)以上設(shè)置來(lái)使用MOS管，

13、若出現(xiàn)問(wèn)題則非我司責(zé)任。事實(shí)上，由于電動(dòng)車控制器散熱性能不好，控制器最大電流值只取功率管的1/4左右。 （2） 控制器上導(dǎo)電銅線的粗細(xì)? 6管控制器導(dǎo)電絲請(qǐng)用直徑1.5mm的銅導(dǎo)電絲； 9管、12管控制器導(dǎo)電絲請(qǐng)用直徑1.8mm的銅導(dǎo)電絲 15管、18管控制器導(dǎo)電絲請(qǐng)用直徑2.5mm的銅導(dǎo)電絲 。,與MOS相關(guān)的控制器問(wèn)題,（3）在生產(chǎn)調(diào)試過(guò)程中，常發(fā)現(xiàn)芯片、MOS管壞掉，不知什么原因？ 可能是防靜電措施沒(méi)有做好；還有就是測(cè)量絕緣時(shí)，搖表?yè)u的過(guò)快，導(dǎo)致瞬間電壓很高，將元件擊穿；還有就是第一次調(diào)試好的控制器隨意堆在一起，因?yàn)榘遄由洗嬖陔娊怆娙?，?shì)必對(duì)其他板子上器件有影響。電子產(chǎn)品對(duì)防靜電要求較高

14、。防靜電措施不當(dāng)，將直接影響生產(chǎn)效率和返修率。 （4）為什么有些廠自行設(shè)計(jì)的控制器返修率特別高？ 控制器壞，一般都是溫度過(guò)高“燒”壞的，主要原因有：硬件上驅(qū)動(dòng)電路參數(shù)與功率管參數(shù)不匹配、導(dǎo)電絲用的不對(duì)；軟件上保護(hù)功能不強(qiáng)，沒(méi)有成熟的同步整流技術(shù)(主要用于降溫)、相短路保護(hù)技術(shù)(很多控制器在大電流運(yùn)行下，相短路時(shí)，一拉轉(zhuǎn)把功率管就壞)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)技術(shù)。這些關(guān)鍵技術(shù)的解決將大大降低控制器的返修率。,與MOS相關(guān)的控制器問(wèn)題,（5）、控制器中的MOS經(jīng)?！皦牡簟?，到底是什么原因？ 1. 控制器溫度過(guò)高，將功率管“燒”壞，打開(kāi)控制器可以看到功率管上面的塑封體被燒化了.這主要是控制器長(zhǎng)期在大電流下運(yùn)行造成的，可能是MOS與散熱片上的螺絲未擰緊導(dǎo)致散熱不良。連接MOS的螺絲和塑料粒子也容易變形燒壞，可以在塑料粒子和螺絲之間再墊上金屬平墊片和彈簧墊片，保證塑料粒子被壓緊，同時(shí)散熱性能也會(huì)好點(diǎn)。 2.另外，控制器軟件和硬件保護(hù)做的又不到位，還有驅(qū)動(dòng)電路與功率管不匹配都會(huì)導(dǎo)致這種問(wèn)題。建議客戶將樣品寄給我們，以便匹配； 3. 電機(jī)本身設(shè)計(jì)的不好。這點(diǎn)從相對(duì)地波形容易看出。如果相對(duì)地波形不是梯形波，而是有明顯的電壓突變現(xiàn)象，就會(huì)使dV/dt過(guò)大，也會(huì)導(dǎo)致MOS管易壞，這點(diǎn)建議電機(jī)廠修改電機(jī)。,與MOS相關(guān)的控制器問(wèn)題,MOS管的Die面積、Rdson、Idson、Idm決定了