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功率MOSFET场效应管的主要特点

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功率MOSFET场效应管的主要特点

场效应管是根据三极管的原理开发出的新一代放大元件,功率MOSFET场效应管具有负的电流温度系数,可以避免它工作的热不稳定性和二次击穿,适合于大功率和大电流工作条件下的应用。功率MOSFET场效应管从驱动模式上看,属于电压型驱动控制元件,驱动电路的设计比较简单,所需驱动功率很小。采用功率MOSFET场效应作为电源适配器中的功率开关,在启动或稳态工作条件下,功率MOSFET场效应管的峰值电流要比采用双极型功率晶体管小得多。
功率MOSFET场效应管的主要特点
功率场效应管与双极型功率晶体管之间的特性比较如下:
1.驱动方式:场效应管是电压驱动,电路设计比较简单,驱动功率小;功率晶体管是电流驱动,设计较复杂,驱动条件选择困难,驱动条件会影响开关速度。
2.开关速度:场效应管无少数载流子存储效应,温度影响小,开关工作频率可达150KHz以上;功率晶体管有少数载流子存储时间限制其开关速度,工作频率一般不超过50KHz。
3.安全工作区:功率场效应管无二次击穿,安全工作区宽;功率晶体管存在二次击穿现象,限制了安全工作区。
4.导体电压:功率场效应管属于高电压型,导通电压较高,有正温度系数;功率晶体管无论耐电压的高低,导体电压均较低,具有负温度系数。
5.峰值电流:功率场效应管在电源适配器中用做开关时,在启动和稳态工作时,峰值电流较低;而功率晶体管在启动和稳态工作时,峰值电流较高。
6.产品成本:功率场效应管的成本略高;功率晶体管的成本稍低。
7.热击穿效应:功率场效应管无热击穿效应;功率晶体管有热击穿效应。
8.开关损耗:场效应管的开关损耗很小;功率晶体管的开关损耗比较大。
另外,功率MOSFET场效应管大多集成有阻尼二极管,而双极型功率晶体管大多没有集成阻尼二极管。场效应管内的阻尼二极管可以为电源适配器感性线圈提供无功电流通路。所以,当场效应管的源极电位高于漏极时,这个阻尼二极管导通,但在电源适配器中不能使用这个阻尼二极管,需要另外并联超快速二极管。场效应管内的阻尼二极管在关断过程中与一般二极管一样存在反向恢复电流。此时二极管一方面承受着漏-源极之间急剧上升的电压,另一方面又有反向恢复电流流过。双极型功率晶体管在应用中对电路性能具有决定性的影响,功率场效应管的主要缺点就是导通电阻较大,而且具有正温度系数,故当功率场效应管工作于大电流开关工作状态时,导通损耗较大。功率场效应管的栅-源极之间的开启门限电压较高,一般为2~4V,用做电源适配器中的功率开关时,为保证有足够幅度的激励电压,要求驱动变压器的绕组匝数比采用双极型晶体管变压器的绕组匝数要多一倍乃至数倍。

功率场效应管与双极型功率晶体管相比具有以下特点:
1.功率MOSFET场效应管是电压型控制器件,而双极型晶体管是电流型控制器件,因此功率MOSFET场效应管在驱动输出大电流时驱动电路较简单。
2.功率MOSFET场效应管的输入阻抗高,可以达到100000000欧姆以上。
3.功率MOSFET场效应管的工作频率范围宽,开关速度快,开关损耗小。
4.功率MOSFET场效应管可以多个并联使用,以增加输出电流而无须加均流电阻。

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| 发布时间:2018.10.12    来源:电源适配器厂家
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