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二极管、MOS管电路图、原理介绍

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二极管、MOS管电路图、原理介绍

发布日期:2017-10-25 作者:来源于网络 点击:

高压电源厂家二极管

功率二极管的正向导通等效电路

(1):等效电路

高压电源厂家

(2):说明:

二极管正向导通时可用一电压降等效,该电压与温度和所流过的电流有关,温度升高,该电压变小;电流增加,该电压增加。详细的关系曲线可从制造商的手册中获得。

功率二极管的反向截止等效电路

(1):等效电路

高压电源厂家

(2):说明:

二极管反向截止时可用一电容等效,其容量与所加的反向电压、环境温度等有关,大小可从制造商的手册中获得。

功率二极管的稳态特性总结

(1):功率二极管稳态时的电流/电压曲线

高压电源厂家

(2):说明:

二极管正向导通时的稳态工作点:

高压电源厂家

而Vd对于不同的二极管,其范围为 0.35V~2V。

二极管反向截止时的稳态工作点: Id≈0,Vd = -Vin

(3):稳态特性总结:

-- 是一单向导电器件(无正向阻断能力);

-- 为不可控器件,由其两断电压的极性控制通断,无其它外部控制;

-- 普通二极管的功率容量很大,但频率很低;

-- 开关二极管有三种,其稳态特性和开关特性不同:

-- 快恢复二极管;

-- 超快恢复,软恢复二极管;

-- 萧特基二极管(反向阻断电压降<<200V,无反向恢复问题);

-- 器件的正向电流额定是用它的平均值来标称的;只要实际的电流平均值没有超过其额定值,保证散热没问题,则器件就是安全的;

-- 器件的通态电压呈负温度系数,故不能直接并联使用;

-- 目前的 SiC 功率二极管器件,其反向恢复特性非常好。

MOS管

功率MOSFET的正向导通等效电路

(1):等效电路

(2):说明:高压电源厂家

功率 MOSFET 正向导通时可用一电阻等效,该电阻与温度有关,温度升高,该电阻变大;它还与门极驱动电压的大小有关,驱动电压升高,该电阻变小。详细的关系曲线可从制造商的手册中获得。

功率MOSFET的反向导通等效电路(1)

(1):等效电路(门极不加控制)

高压电源厂家

(2):说明:

即内部二极管的等效电路,可用一电压降等效,此二极管为MOSFET 的体二极管,多数情况下,因其特性很差,要避免使用。

功率MOSFET的反向导通等效电路(2)

(1):等效电路(门极加控制)

高压电源厂家

(2):说明:

功率 MOSFET 在门级控制下的反向导通,也可用一电阻等效,该电阻与温度有关,温度升高,该电阻变大;它还与门极驱动电压的大小有关,驱动电压升高,该电阻变小。详细的关系曲线可从制造商的手册中获得。此工作状态称为MOSFET 的同步整流工作,是低压大电流输出开关电源中非常重要的一种工作状态。

功率MOSFET的正向截止等效电路

(1):等效电路

高压电源厂家

(2)高压电源厂家说明:

功率 MOSFET 正向截止时可用一电容等效,其容量与所加的正向电压、环境温度等有关,大小可从制造商的手册中获得。

功率MOSFET的稳态特性总结

(1):功率MOSFET 稳态时的电流/电压曲线

高压电源厂家

(2):说明:

功率 MOSFET 正向饱和导通时的稳态工作点:

高压电源厂家

当门极不加控制时,其反向导通的稳态工作点同二极管。

(3):稳态特性总结:

-- 门极与源极间的电压Vgs 控制器件的导通状态;当Vgs<Vth时,器件处于断开状态,Vth一般为 3V;当Vgs>Vth时,器件处于导通状态;器件的通态电阻与Vgs有关,Vgs大,通态电阻小;多数器件的Vgs为 12V-15V ,额定值为+-30V;

-- 器件的漏极电流额定是用它的有效值或平均值来标称的;只要实际的漏极电流有效值没有超过其额定值,保证散热没问题,则器件就是安全的;

-- 器件的通态电阻呈正温度系数,故原理上很容易并联扩容,但实际并联时,还要考虑驱动的对称性和动态均流问题;

-- 目前的 Logic-Level的功率 MOSFET,其Vgs只要 5V,便可保证漏源通态电阻很小;

-- 器件的同步整流工作状态已变得愈来愈广泛,原因是它的通态电阻非常小(目前最小的为2-4 毫欧),在低压大电流输出的DC/DC 中已是最关键的器件;

包含寄生参数的功率MOSFET等效电路

(1):等效电路

高压电源厂家

(2)高压电源厂家说明:

实际的功率MOSFET 可用三个结电容,三个沟道电阻,和一个内部二极管及一个理想MOSFET 来等效。三个结电容均与结电压的大小有关,而门极的沟道电阻一般很小,漏极和源极的两个沟道电阻之和即为MOSFET 饱和时的通态电阻。



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