69135

Транзисторы нового поколения: MOSFET, IGBT, SET

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

МДП-транзисторы металл диэлектрик полупроводник P=I2 R чем меньше сопротивление канала тем больше потери. Вольтамперные характеристики этих транзисторов близки к характеристикам полевых транзисторов: Входная характеристика...

Русский

2014-09-30

66 KB

11 чел.

Лекция 5. Транзисторы нового поколения: MOSFET, IGBT, SET

MOSFET

MOSFET – МДП-транзисторы (металл, диэлектрик, полупроводник)

P=I2 R – чем меньше сопротивление канала, тем больше потери.

- горизонтальный канал (путь от с к и – по горизонтали)

n – подложка   

Чтобы избежать того, что сопротивление малое, стали использовать многоячеечность.

Многоячеечная структура

Вертикальная n-канальная структура:

а)  диффузионный МДП-транзистор:     б) со своеобразным затвором (вертикальный канал):

                            

Оба с индуцированным каналом – многоканальные.

Благодаря многоканальности уменьшается сопротивление общего канала, следовательно, уменьшаются потери.

Вольтамперные характеристики этих транзисторов близки к характеристикам полевых транзисторов:

Входная характеристика:                                   Выходная характеристика:

                                                        

У MOSFET напряжение сток-исток меньше, чем у полевого транзистора, значит меньше и потери.                                              

Стекло-затворная характеристика круче, чем у полевого.

Крутизна больше:


Основные особенности мосфитов:

  1.  Сокращение длины канала.
  2.  Появление высокоомной стоковой n-области, через которую происходит дрейф носителей заряда (простое уменьшение длины канала привело бы к снижению пробивного напряжения).
  3.  Увеличилась скорость насыщения транзистора. То есть транзистор быстрее открывается – улучшились динамические показатели.
  4.  На рабочем участке CD крутизна характеристики практически не зависит от напряжения затвор-исток.

SIT (статически индуцированный транзистор)

         - MOSFET 

                       

    - SIT

Структура SIT:

          

                                            Вид спреди                                                Вид сбоку

Транзистор является нормально открытым.

Вольтамперная характеристика:

Достоинства:

- хорошее быстродействие;

- большое пробивное Uсэ;

- может использоваться в качестве источника тока.

IGBT – транзисторы (биполярный транзистор с изолированным затвором)

                                                 

УГО:

                             

IGBT – симбиоз полевого и биполярного транзистора.

Наиболее лучшие – транзисторные ключи.

Области применения и основные характеристики:

MOSFET – источники питания, работающие в ключевом режиме, электропривода (прибор, предназначенный для управления электродвигателем – регулирует скорость и т. д. ), высокочастотные генераторы, автономные источники питания.

Основные характеристики:

- Uси – максимально допустимое от 50 до 1000 В;

- Iс max – до 100 А;

- Fгр – граничная частота = 25 МГц;

- скорость нарастания напряжения  от 50 до 200 кВ/мс;

- скорость нарастания тока  от 10 до 25 кА/мс

- максимальная рабочая температура – 200 0С

SIT

Область применения: устройства, установки индукционного нагрева, мощные ВЧ-генераторы.

Основные характеристики:

- Uси – максимально допустимое от 50 до 1000 В;

- Iс max – до 100 А;

- Fгр – граничная частота = 50 МГц;

- скорость нарастания напряжения  от 10 до 3 кВ/мс;

- скорость нарастания тока  от 10 до30 кА/мс;

- рабочий диапазон температур до 200 0С;

- время выключения t выкл  = 500 нс.

IGBT

Область применения: все выше перечисленное, что относится к MOSFET и SIT.

Основные характеристики:

- Uкэ max

- I к max до

- U к нас. до 2 В

- t вкл., выкл. порядка 200 нс.

Наиболее распространенные фирмы, выпускающие IGBT:

Наиболее часто используемые:

  •  International Rectifier
  •  Siemens
  •  Mitsubishi Electric

Используются реже (по убыванию):

  •  Intersil
  •  Infineon Tecnologies
  •  Motorola
  •  THOMSON
  •  Panasonic.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

78140. Перегородки жилых и общественных зданий 1019 KB
  Перегородки представляют собой ненесущие стены, предназначенные для деления в пределах этажа больших, ограниченных капитальными стенами, объемов на отдельные помещения.
78141. Окна и двери 357 KB
  Как ограждающие элементы, окна должны удовлетворять теплотехническим и акустическим требованиям. Они также должны быть увязаны с архитектурно - художественным решением фасадов и интерьеров. Они состоят из створок и фрамуг. Створки и фрамуги бывают открывающиеся и глухие. Открываются, как правило, вовнутрь.
78142. Лестницы 967.5 KB
  Классификация лестниц и требования к ним: Лестницы служат для сообщения между этажами или разными уровнями. По назначению лестницы делятся на: Основные служащие для постоянного пользования и эвакуации; Вспомогательные для служебного сообщения между этажами; Аварийные наружные эвакуационные лестницы; Пожарные устраиваются открыто вне здания. Конструкция лестницы состоит из чередующихся площадок и маршей. В зависимости от числа маршей в пределах высоты одного этажа лестницы бывают одномаршевые двумаршевые трехмаршевые.
78143. Крупноблочные здания 257.5 KB
  Наружные и внутренние стены монтируются из сборных конструкций заводского изготовления массой до 5 тонн. Для зданий высотой до 5ти этажей применяют бескаркасную конструктивную систему с продольными несущими стенами а для зданий повышенной этажности с большим или смешанным шагом поперечных стен. Наружные стены в пределах высоты каждого этажа членят по горизонтали на два три или четыре ряда блоков. Крупные блоки наружных стен изготавливают из легких бетонов марок М50 М75 М100 плотностью не более 1600 кг м3 а блоки внутренних стен ...
78144. Крупнопанельные здания 1.2 MB
  Эффективные современные теплоизоляционные материалы Вес панелей снижают за счет эффективного утеплителя: λ коэффициент теплопроводности материала в ккал м час град. Форма и отделка панелей должна соответствовать архитектурным требованиям предъявляемым к зданию данного типа. Наиболее ответственные места это стыки наружных панелей между собой и с перекрытием. Применяемые для облицовки наружных панелей керамическая плитка стекломозаика различные каменные фактуры получили широкое распространение Крепление облицовочных материалов ...
78145. Жилые дома из объемно-пространственных блоков 917 KB
  При строительстве зданий из объемно пространственных блоков эти затраты сводятся к минимуму. Объемные блоки изготавливаются в цехах домостроительных заводов причем выполняют не только несущие конструкции но и все работы по отделке и внутреннему оборудованию. Здания из сборных блоков комнат и квартир Изготовленные на заводе пространственные блоки включающие однудве комнаты с полной их отделкой и внутренним санитарно техническим оборудованием доставляют специальными автодомовозами на постройку где их монтируют с колес мощным...
78146. Конструктивные решения зданий индустриальных строительных систем 1.77 MB
  Конструкции зданий монолитной и сборномонолитной строительных систем Очевидна тесная взаимосвязь объемно-планировочных решений избранной технологии возведения и конструкций зданий в монолитном домостроении. Конструкции скорлуп крепятся к монолитному слою на гибких стальных связях. Пространственные большепролетные конструкции передают на опорные элементы нагрузки направление и величина которых определяются статистической схемой работы данного покрытия его габаритами собственной массой временными нагрузками.
78147. Понятие о зданиях и их классификация 413 KB
  Здания предназначенные для всех видов жизнедеятельности людей: школы; детские сады; ясли; больницы; магазины и др. Здания государственного или большого культурного значения: театры; музеи; здания правительственных учреждений; дворцы культуры; спортивные сооружения.
78148. Основание под фундамент 1.91 MB
  Фундаменты Требования предъявляемые к фундаментам: прочность; устойчивость на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы фундамента; устойчивость к агрессивным грунтовым водам; стойкость к атмосферным факторам морозостойкость; пучение грунтов при замерзании; соответствие по долговечности сроку службы здания; индустриальность; экономичность. По конструктивной схеме фундаменты разделяются на: ленточные столбчатые или отдельно стоящие сплошные и свайные см. Ленточные фундаменты Монолитные ленточные фундаменты...