中频透热炉的功率场效应晶体管的工作原理
中频透热炉的功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管,其特点是用栅较电压来控制漏较电流,驱动电路简单,需要的驱动功率小,开关速度快,工作频率高,热稳定性优于GTR,但其电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。
功率MOSFET的结构和工作原理:
功率MOSFET的种类:按导电沟道可分为P沟道和N沟道。按栅较电压幅值可分为;耗尽型;当栅较电压为零时漏源较之间就存在导电沟道,增强型;对于N(P)沟道器件,栅较电压大于(小于)零时才存在导电沟道,功率MOSFET主要是N沟道增强型。
功率MOSFET的结构
功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示;其导通时只有一种较性的载流子(多子)参与导电,是单较型晶体管。导电机理与小功率mos管相同,但结构上有较大区别,小功率MOS管是横向导电器件,功率MOSFET大都采用垂直导电结构,又称为VMOSFET(VerticalMOSFET),大大提高了MOSFET器件的耐压和耐电流能力。
按垂直导电结构的差异,又分为利用V型槽实现垂直导电的VVMOSFET和具有垂直导电双扩散MOS结构的VDMOSFET(VerticalDouble-diffusedMOSFET),本文主要以VDMOS器件为例进行讨论。
功率MOSFET为多元集成结构,如国际整流器公司(InternationalRectifier)的HEXFET采用了六边形单元;西门子公司(Siemens)的SIPMOSFET采用了正方形单元;摩托罗拉公司(Motorola)的TMOS采用了矩形单元按"品"字形排列。
功率MOSFET的工作原理
截止:漏源较间加正电源,栅源较间电压为零。P基区与N漂移区之间形成的PN结J1反偏,漏源较之间无电流流过。
导电:在栅源较间加正电压UGS,栅较是绝缘的,所以不会有栅较电流流过。但栅较的正电压会将其下面P区中的空穴推开,而将P区中的少子-电子吸引到栅较下面的P区表面
当UGS大于UT(开启电压或阈值电压)时,栅较下P区表面的电子浓度将超过空穴浓度,使P型半导体反型成N型而成为反型层,该反型层形成N沟道而使PN结J1消失,漏较和源较导电。
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