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

9 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

44801. Земная кора 20.22 KB
  Мантия Земли Мантия это силикатная оболочка Земли сложенная преимущественно перидотитами породами состоящими из силикатов магния железа кальция и др. Мантия составляет 67 всей массы Земли и около 83 всего объёма Земли. Хотя сведения о составе нижней мантии ограничены и число прямых данных весьма невелико можно уверенно утверждать что её состав со времён формирования Земли изменился значительно меньше чем верхней мантии породившей земную кору.
44802. Атмосфера 36.5 KB
  Нижний наиболее плотный слой воздуха тропосфера ее высота 10 15 км. В вертикальном распределении температуры имеет место максимум около 0 С Выше стратосферы примерно до высоты 80 км простирается мезосфера в которой температура воздуха с высотой падает до нескольких десятков градусов ниже нуля. Под действием ультрафиолетовой и рентгеновской солнечной радиации и космического излучения происходит ионизация воздуха основные области ионосферы лежат внутри термосферы. Далее до 10 000 км простирается экзосфера где плотность воздуха с...
44803. География населения. Демографические показатели регионов мира 15.99 KB
  Демографические показатели регионов мира География населения изучает численность структуру и размещение населения рассматриваемого в процессе общественного воспроизводства и взаимодействия с окружающей природной средой. Под воспроизводством населения понимают совокупность процессов рождаемости смертности и естественного прироста которые обеспечивают беспрерывное возобновление и смену людских поколений. Для первого типа характерны относительно невысокие показатели рождаемости смертности и естественного прироста для экономически развитых...
44804. Правило минимума Либиха. Закон оптимума. Закон толерантности Шелфорда 38 KB
  Закон оптимума. Закон толерантности Шелфорда. Закон минимума Либиха закон открытый. Либихом 1840 согласно которому относительное действие отдельного экологического фактора тем сильнее чем больше он находится по сравнению с другими факторами в минимуме; по данному закону от вещества концентрация которого лежит в минимуме зависят рост растений величина и устойчивость их урожайности.
44805. Понятие популяции. Структура и динамика популяций 41 KB
  Свободно скрещивающихся и дающих плодовитое потомство Основные характеристики популяций: 1 численность– общее количество особей на выделяемой территории; 2 плотность популяции – среднее число особей на единицу площади или объема занимаемого популяцией пространства; плотность популяции можно выражать также через массу членов популяции в единице пространства; 3 рождаемость– число новых особей появившихся за единицу времени в результате размножения; 4 смертность – показатель отражающий количество погибших в популяции особей за...
44806. Потоки вещества и энергии в биологических сообществах. Продуценты, консументы, редуценты. Трофические цепи и трофические сети. Пирамиды численности и биомассы в сообществах 37.5 KB
  Энергия основа работы экосистемы основной источник энергии Солнце. Поток солнечной энергии протекает через фототрофные экосистем при передаче в пищевых трофических цепях происходит рассеивание в виде тепла Пищевая цепь сеть – последовательность организмов где каждый предыдущий пища для последующего. Из всей поступающей солнечной энергии растениями усваивается только 2 остальное расходуется на транспирацию отражается листьями идет на нагревание воздуха воды и почвы.
44807. Продуктивность экосистем. Первичная и вторичная продукция 18.66 KB
  Пример экосистемы пруд с обитающими в нём растениями рыбами беспозвоночными животными микроорганизмами составляющими живую компоненту системы биоценоз. Все живые компоненты экосистемы – продуценты консументы редуценты составляют общую биомассу живой вес. Для экосистемы океана пирамида биомассы имеет перевернутый вид т. Знание энергетики экосистемы и количественных ее показателей позволяют точно учесть возможность изъятия из природной экосистемы того или иного количества растительной и животной биомассы без подрыва ее эффективности.
44809. Тhe purpose of grammar as a linguistic discipline 25 KB
  Lаnguаge is mens of forming nd storing ides s reflections of relity nd exchnging them in the process of humn intercourse. Lnguge is socil by nture; Lnguge incorportes the three constituent prts sides ech being inherent in it by virtue of its socil nture. Only the unity of these three elements forms lnguge; without ny one of them there is no humn lnguge in the bove sense. The phonologicl system is the subfoundtion of lnguge; it determines the mteril phoneticl ppernce of its significtive units.