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

84513. Загальна характеристика системи травлення. Травлення в ротовій порожнині. Жування, ковтання 43.53 KB
  Система травлення забезпечує фізичну та хімічну обробку їжі та всмоктування отриманих продуктів у внутрішньому середовищі. Після потрапляння їжі в організм вона підлягає. Гідроліз та всмоктування їжі органи травної системи виконують разом та узгоджено це досягається завдяки механізмам регуляції.Механічна обробка їжі – подрібнення перемішування.
84514. Склад слини, її роль в травленні 43.47 KB
  Слина виділяється: І.Змішані Слина – змішаний секрет всіх слинних залоз. Змішана слина має 994 – 995 води решта – органічні та неорганічні речовини які забезпечують оптимум рН для дії ферментів. Слина розчиняє речовини що діють на смакові рецептори зволожує ротову порожнину змочує їжу формує та покириває харчову грудку сприяє ковтанню.
84515. Механізми утворення слини, первинна та вторинна слина 41.82 KB
  В дольках ацинусах слинних залоз утворюється первинний секрет який є ізотонічним однаковим за йонним складом по відношенню до плазми крові і містить ферменти що секретуються ацинарними клітинами. Секреторний цикл – це послідовна зміна станів секреторних клітин які виділяють ферменти та слиз. Для клітин які виділяють ферменти можна визначити такі фази секреторного циклу: 1.
84516. Регуляція слинновиділення. Вплив властивостей подразника на кількість і якість слини 43.06 KB
  Слиновиділення має нервову та гуморальну регуляцію проте основну роль у регуляції виконує нервова система. Слиновиділення знаходиться під контролем як симпатичної так і парасимпатичної нервових систем. Індукують слиновиділення секреторні центри довгастого мозку аферентні активуючі імпульси до якого надходять від рецепторів язика ротової порожнини та піднебіння смакові та тактильні від носової порожнини нюхові рецептори та від вищих відділів мозку думка про їжу. Від всіх цих рецепторів інформація про характер їжі надходить до...
84517. Методи дослідження секреторної функції шлунку у людини. Склад і властивості шлункового соку. Механізми секреції хлористоводневої кислоти 43.63 KB
  На тваринах секреторну функцію шлунка досліджують такими методами: 1. Свищ fistul шлунка – трубка що вставляється в порожнину шлунка. Свищ шлунка можна комбінувати з езофаготомією операцією по вирізанню стравоходу. Добутий таким чином шлунковий сік відноситься до того який виділяється під час 1ої фази шлункової секреції бо їжа не подразнила слизову оболонку шлунка тому в даному соці буде менше ферментів і більше електролітів.
84518. Склад і властивості шлункового соку 45.22 KB
  Значення радіального градієнту заключається в тому що чим ближче до стінки тим pH нижчий висока кислотність а чим ближче до центру шлунка тим він вищий низька кислотність. Активуються вони тільки в порожнині шлунка за рахунок соляної кислоти. Ферменти виділяють залози всіх відділів шлунка. Соляна кислота що являється одним із найважливіших компонентів шлункового соку виділяється парієтальними клітинами яких багато в залозах тіла та дна шлунка та мало в залозах пілоричного відділу шлунка.
84519. Складно-рефлекторна (цефалічна) фаза регуляції шлункової секреції 42.2 KB
  Кількість та склад шлункового соку змінюється особливо після вживання їжі. В значній мірі кількість та склад соку залежить від характеру подразника кількість та склад їжі. Натще секретується невелика кількість шлункового соку до 10 мл на годину. Після прийому їжі виділення шлункового соку значно збільшується росте його кислотність та вміст ферментів.
84520. Нейро-гуморальна (шлункова і кишкова) фаза регуляції шлункової секреції. Ентеральні стимулятори і інґібітори шлункової секреції 43.73 KB
  Ентеральні стимулятори і інґібітори шлункової секреції. Хімічна стимуляція секреції здійснюється посередництвом гастрину що виділяється Gклітинами. Основні стимулятори секреції гастрину – продукти переварювання білків – пептиди олігопептиди амінокислоти – особливо триптофан і фенілаланін а також кальцій магній алклголь та кофеїн.
84521. Рухова функція шлунку та її регуляція. Механізми переходу хімуса із шлунку в дванадцятипалу кишку 41.86 KB
  Механізми переходу хімуса із шлунку в дванадцятипалу кишку. В регуляції моторики шлунку беруть участь нервові та гуморальні механізми. Деякі м’язові клітини внутрішнього шару м’язової оболонки шлунку мають пейсмейкерну активність тобто періодично генерують ПД – з частотою 32 на секунду що спричиняє періодичне підвищення внутрішньошлункового тиску.