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[分享] 牛人剖析功率MOS,很难得的资料!(下)

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发表于 2019-10-28 11:46:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
(2):选择步骤
(A):根据电源规格,计算所选变换器中MOSFET 的稳态参数:
-- 正向阻断电压最大值;
-- 最大的正向电流有效值;
(B):从器件商的DATASHEET 中选择合适的MOSFET,可多选一些以便实验时比较;
(C):从所选的MOSFET 的其它参数,如正向通态电阻,结电容等等,估算其工作时的最大损耗,与其它元器件的损耗一起,估算变换器的效率;
(D):由实验选择最终的MOSFET 器件。

十一、理想开关的基本要求

(1):符号
QQ截图20191028114411.png
(2):要求
(A):稳态要求:
合上 K 后
-- 开关两端的电压为零;
-- 开关中的电流有外部电路决定;
-- 开关电流的方向可正可负;
-- 开关电流的容量无限。
断开 K 后
-- 开关两端承受的电压可正可负;
-- 开关中的电流为零;
-- 开关两端的电压有外部电路决定;
-- 开关两端承受的电压容量无限。
(B):动态要求:
K 的开通
-- 控制开通的信号功率为零;
-- 开通过程的时间为零。
K 的关断
-- 控制关断的信号功率为零;
-- 关断过程的时间为零。
(3):波形
QQ截图20191028114421.png

其中:H:控制高电平;L:控制低电平
-- Ion 可正可负,其值有外部电路定;
-- Voff 可正可负,其值有外部电路定。

十二、用电子开关实现理想开关的限制

(1):电子开关的电压和电流方向有限制:
(2):电子开关的稳态开关特性有限制:
-- 导通时有电压降;(正向压降,通态电阻等)
-- 截止时有漏电流;
-- 最大的通态电流有限制;
-- 最大的阻断电压有限制;
-- 控制信号有功率要求,等等。
(3):电子开关的动态开关特性有限制:
-- 开通有一个过程,其长短与控制信号及器件内部结构有关;
-- 关断有一个过程,其长短与控制信号及器件内部结构有关;
-- 最高开关频率有限制。
目前作为开关的电子器件非常多。在开关电源中,用得最多的是二极管、MOSFET、IGBT 等,以及它们的组合。

十三、电子开关的四种结构

(1):单象限开关
QQ截图20191028114431.png
(2):电流双向(双象限)开关
QQ截图20191028114438.png
(3):电压双向(双象限)开关
QQ截图20191028114445.png
(4):四单象限开关
QQ截图20191028114451.png
十四、开关器件的分类

(1):按制作材料分类:
-- (Si)功率器件;
-- (Ga)功率器件;
-- (GaAs)功率器件;
-- (SiC)功率器件;
-- (GaN)功率器件;--- 下一代
-- (Diamond)功率器件;--- 再下一代
(2):按是否可控分类:
-- 完全不控器件:如二极管器件;
-- 可控制开通,但不能控制关断:如普通可控硅器件;
-- 全控开关器件
-- 电压型控制器件:如MOSFET,IGBT,IGT/COMFET ,SIT 等;
-- 电流型控制期间:如GTR,GTO 等
(3):按工作频率分类:
-- 低频功率器件:如可控硅,普通二极管等;
-- 中频功率器件:如GTR,IGBT,IGT/COMFET;
-- 高频功率器件:如MOSFET,快恢复二极管,萧特基二极管,SIT 等
(4):按额定可实现的最大容量分类:
-- 小功率器件:如MOSFET
-- 中功率器件:如IGBT
-- 大功率器件:如GTO
(5):按导电载波的粒子分类:
-- 多子器件:如MOSFET,萧特基,SIT,JFET 等
-- 少子器件:如IGBT,GTR,GTO,快恢复,等

十五、不同开关器件的比较

(1):几种可关断器件的功率处理能力比较
QQ截图20191028114500.png

(2):几种可关断器件的工作特性比较
QQ截图20191028114507.png
上面的数据会随器件的发展而不断变化,仅供参考。

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