功率MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管的主要特點(diǎn)

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功率MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管的主要特點(diǎn)

場(chǎng)效應(yīng)管是根據(jù)三極管的原理開發(fā)出的新一代放大元件，功率MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管具有負(fù)的電流溫度系數(shù)，可以避免它工作的熱不穩(wěn)定性和二次擊穿，適合于大功率和大電流工作條件下的應(yīng)用。功率MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管從驅(qū)動(dòng)模式上看，屬于電壓型驅(qū)動(dòng)控制元件，驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，所需驅(qū)動(dòng)功率很小。采用功率MOSFET場(chǎng)效應(yīng)作為電源適配器中的功率開關(guān)，在啟動(dòng)或穩(wěn)態(tài)工作條件下，功率MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管的峰值電流要比采用雙極型功率晶體管小得多。
功率MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管的主要特點(diǎn)

功率場(chǎng)效應(yīng)管與雙極型功率晶體管之間的特性比較如下：
1.驅(qū)動(dòng)方式：場(chǎng)效應(yīng)管是電壓驅(qū)動(dòng)，電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)功率小；功率晶體管是電流驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)較復(fù)雜，驅(qū)動(dòng)條件選擇困難，驅(qū)動(dòng)條件會(huì)影響開關(guān)速度。
2.開關(guān)速度：場(chǎng)效應(yīng)管無(wú)少數(shù)載流子存儲(chǔ)效應(yīng)，溫度影響小，開關(guān)工作頻率可達(dá)150KHz以上；功率晶體管有少數(shù)載流子存儲(chǔ)時(shí)間限制其開關(guān)速度，工作頻率一般不超過(guò)50KHz。
3.安全工作區(qū)：功率場(chǎng)效應(yīng)管無(wú)二次擊穿，安全工作區(qū)寬；功率晶體管存在二次擊穿現(xiàn)象，限制了安全工作區(qū)。
4.導(dǎo)體電壓：功率場(chǎng)效應(yīng)管屬于高電壓型，導(dǎo)通電壓較高，有正溫度系數(shù)；功率晶體管無(wú)論耐電壓的高低，導(dǎo)體電壓均較低，具有負(fù)溫度系數(shù)。
5.峰值電流：功率場(chǎng)效應(yīng)管在電源適配器中用做開關(guān)時(shí)，在啟動(dòng)和穩(wěn)態(tài)工作時(shí)，峰值電流較低；而功率晶體管在啟動(dòng)和穩(wěn)態(tài)工作時(shí)，峰值電流較高。
6.產(chǎn)品成本：功率場(chǎng)效應(yīng)管的成本略高；功率晶體管的成本稍低。
7.熱擊穿效應(yīng)：功率場(chǎng)效應(yīng)管無(wú)熱擊穿效應(yīng)；功率晶體管有熱擊穿效應(yīng)。
8.開關(guān)損耗：場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)損耗很小；功率晶體管的開關(guān)損耗比較大。
另外，功率MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管大多集成有阻尼二極管，而雙極型功率晶體管大多沒(méi)有集成阻尼二極管。場(chǎng)效應(yīng)管內(nèi)的阻尼二極管可以為電源適配器感性線圈提供無(wú)功電流通路。所以，當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管的源極電位高于漏極時(shí)，這個(gè)阻尼二極管導(dǎo)通，但在電源適配器中不能使用這個(gè)阻尼二極管，需要另外并聯(lián)超快速二極管。場(chǎng)效應(yīng)管內(nèi)的阻尼二極管在關(guān)斷過(guò)程中與一般二極管一樣存在反向恢復(fù)電流。此時(shí)二極管一方面承受著漏-源極之間急劇上升的電壓，另一方面又有反向恢復(fù)電流流過(guò)。雙極型功率晶體管在應(yīng)用中對(duì)電路性能具有決定性的影響，功率場(chǎng)效應(yīng)管的主要缺點(diǎn)就是導(dǎo)通電阻較大，而且具有正溫度系數(shù)，故當(dāng)功率場(chǎng)效應(yīng)管工作于大電流開關(guān)工作狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)通損耗較大。功率場(chǎng)效應(yīng)管的柵-源極之間的開啟門限電壓較高，一般為2~4V,用做電源適配器中的功率開關(guān)時(shí)，為保證有足夠幅度的激勵(lì)電壓，要求驅(qū)動(dòng)變壓器的繞組匝數(shù)比采用雙極型晶體管變壓器的繞組匝數(shù)要多一倍乃至數(shù)倍。

功率場(chǎng)效應(yīng)管與雙極型功率晶體管相比具有以下特點(diǎn)：
1.功率MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管是電壓型控制器件，而雙極型晶體管是電流型控制器件，因此功率MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管在驅(qū)動(dòng)輸出大電流時(shí)驅(qū)動(dòng)電路較簡(jiǎn)單。
2.功率MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管的輸入阻抗高，可以達(dá)到100000000歐姆以上。
3.功率MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管的工作頻率范圍寬，開關(guān)速度快，開關(guān)損耗小。
4.功率MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管可以多個(gè)并聯(lián)使用，以增加輸出電流而無(wú)須加均流電阻。

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