受益于消費(fèi)電子、新能源、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域的需求增長,全球 MOS 市場呈現(xiàn)穩(wěn)步擴(kuò)張態(tài)勢。據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2023 年全球 MOS 市場規(guī)模約 180 億美元,預(yù)計(jì) 2028 年將突破 300 億美元,復(fù)合增長率達(dá) 10.5%,其中低壓 MOS(60V 以下)占比約 60%,主要面向消費(fèi)電子;中高壓 MOS(60V-600V)占比約 30%,適配工業(yè)電源、新能源汽車;高壓 MOS(600V 以上)占比約 10%,用于光伏逆變器、工業(yè)變頻器。市場競爭方面,海外企業(yè)憑借技術(shù)與產(chǎn)能優(yōu)勢占據(jù)主導(dǎo)地位,英飛凌、安森美、意法半導(dǎo)體、瑞薩電子等企業(yè)合計(jì)占據(jù)全球 60% 以上的市場份額,其在車規(guī)級(jí)、高壓 MOS...
MOS 全稱為 Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor(金屬 - 氧化物 - 半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管),是一種以電壓控制電流的全控型半導(dǎo)體器件,也是現(xiàn)代電子技術(shù)中相當(dāng)基礎(chǔ)、應(yīng)用相當(dāng)頻繁的重心元件之一。它的重心本質(zhì)是通過柵極電壓調(diào)控半導(dǎo)體溝道的導(dǎo)電特性,實(shí)現(xiàn)電流的 “通斷” 或 “放大”,堪稱電子設(shè)備的 “微觀開關(guān)” 與 “信號(hào)放大器”。MOS 具有輸入阻抗極高、驅(qū)動(dòng)功率小、開關(guān)速度快、集成度高的重心優(yōu)勢,從手機(jī)芯片到工業(yè)電源,從航天設(shè)備到智能家居,幾乎所有電子系統(tǒng)都依賴 MOS 實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理或邏輯運(yùn)算。其結(jié)構(gòu)簡潔(重心由柵極、源...
隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備的快速發(fā)展,MOSFET正朝著很低功耗、微型化與高可靠性方向優(yōu)化,以滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備“長續(xù)航、小體積、廣環(huán)境適應(yīng)”的需求。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(如智能傳感器、無線網(wǎng)關(guān))多采用電池供電,需MOSFET具備極低的靜態(tài)功耗:例如,在休眠模式下,MOSFET的漏電流Idss需小于1nA,避免電池電量浪費(fèi),延長設(shè)備續(xù)航(如從1年提升至5年)。微型化方面,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的PCB空間有限,推動(dòng)MOSFET采用更小巧的封裝(如SOT-563,尺寸只1.6mm×1.2mm),同時(shí)通過芯片級(jí)封裝(CSP)技術(shù),將器件厚度降至0.3mm以下,滿足可穿戴設(shè)備的輕薄需求。高可靠性方面,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備常工作在戶外或工...
接下來是電流限制電路,它用于限制LED的工作電流,以保證LED的正常工作。LED是一種電流驅(qū)動(dòng)的器件,過大的電流會(huì)導(dǎo)致LED熱量過大,縮短其壽命,甚至損壞LED。因此,電流限制電路的設(shè)計(jì)非常重要。常見的電流限制電路有電阻限流電路、電流源電路和恒流驅(qū)動(dòng)電路等。電壓調(diào)節(jié)電路是為了保證LED的工作電壓穩(wěn)定。LED的工作電壓與其顏色有關(guān),不同顏色的LED具有不同的工作電壓范圍。電壓調(diào)節(jié)電路可以通過穩(wěn)壓二極管、穩(wěn)壓芯片等方式來實(shí)現(xiàn),以保證LED在不同工作條件下都能正常工作。它用于保護(hù)LED免受過電流、過電壓等不良因素的損害。保護(hù)電路可以通過添加保險(xiǎn)絲、過壓保護(hù)芯片等方式來實(shí)現(xiàn)。電機(jī)驅(qū)動(dòng):用于驅(qū)動(dòng)各種直流...
新能源汽車的電動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)型,推動(dòng) MOS 在車載場景的規(guī)?;瘧?yīng)用,尤其在電源管理與輔助系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。在車載充電機(jī)(OBC)中,MOS 通過高頻 PFC(功率因數(shù)校正)電路與 LLC 諧振變換器,將電網(wǎng)交流電轉(zhuǎn)為動(dòng)力電池適配的直流電,其高開關(guān)頻率(50kHz-200kHz)能縮小充電機(jī)體積,提升充電效率,支持快充技術(shù)落地 —— 車規(guī)級(jí) MOS 需滿足 - 40℃-125℃的寬溫范圍與高可靠性要求。在 DC-DC 轉(zhuǎn)換器中,MOS 將動(dòng)力電池的高壓直流電(300-800V)轉(zhuǎn)為低壓直流電(12V/24V),為車載娛樂系統(tǒng)、燈光、傳感器等設(shè)備供電,低導(dǎo)通損耗特性可減少電能浪費(fèi),間接提升車輛...
MOS管工作原理:電壓控制的「電子閥門」MOS管(金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)的**是通過柵極電壓控制導(dǎo)電溝道的形成,實(shí)現(xiàn)電流的開關(guān)或調(diào)節(jié),其工作原理可拆解為以下關(guān)鍵環(huán)節(jié):一、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu):以N溝道增強(qiáng)型為例材料:P型硅襯底(B)上制作兩個(gè)高摻雜N型區(qū)(源極S、漏極D),表面覆蓋二氧化硅(SiO?)絕緣層,頂部為金屬柵極G。初始狀態(tài):柵壓VGS=0時(shí),S/D間為兩個(gè)背靠背PN結(jié),無導(dǎo)電溝道,ID=0(截止態(tài))。 二、導(dǎo)通原理:柵壓誘導(dǎo)導(dǎo)電溝道柵壓作用:當(dāng)VGS>0(N溝道),柵極正電壓在SiO?層產(chǎn)生電場,排斥P襯底表面的空穴,吸引電子聚集,形成N型導(dǎo)電溝道(反型層)。溝道形成的臨...
MOSFET在消費(fèi)電子中的電源管理電路(PMIC)中扮演主要點(diǎn)角色,通過精細(xì)的電壓控制與低功耗特性,滿足手機(jī)、筆記本電腦等設(shè)備的續(xù)航與性能需求。 在手機(jī)的快充電路中,MOSFET作為同步整流管,替代傳統(tǒng)的二極管整流,可將整流效率從85%提升至95%以上,減少發(fā)熱(如快充時(shí)充電器溫度降低5℃-10℃),同時(shí)配合PWM控制器,實(shí)現(xiàn)輸出電壓的精細(xì)調(diào)節(jié)(誤差小于1%)。在筆記本電腦的CPU供電電路中,多相Buck轉(zhuǎn)換器采用多個(gè)MOSFET并聯(lián),通過相位交錯(cuò)控制,降低輸出紋波(通常小于50mV),為CPU提供穩(wěn)定的低壓大電流(如1V/100A),同時(shí)MOSFET的低Rds(on)特性可減少供電...
MOS管應(yīng)用場景全解析:從微瓦到兆瓦的“能效心臟”作為電壓控制型器件,MOS管憑借低損耗、高頻率、易集成的特性,已滲透至電子產(chǎn)業(yè)全領(lǐng)域。以下基于2025年主流技術(shù)與場景,深度拆解其應(yīng)用邏輯:一、消費(fèi)電子:便攜設(shè)備的“省電管家”快充與電源管理:場景:手機(jī)/平板快充(如120W氮化鎵充電器)、TWS耳機(jī)電池保護(hù)。技術(shù):N溝道增強(qiáng)型MOS(30V-100V),導(dǎo)通電阻低至1mΩ,同步整流效率超98%,體積比傳統(tǒng)方案小60%。案例:蘋果MagSafe采用低柵電荷MOS,充電溫升降低15℃,支持100kHz高頻開關(guān)。信號(hào)隔離與電平轉(zhuǎn)換:場景:3.3V-5VI2C通信(如智能手表傳感器連接)、LED調(diào)光電...
MOS管工作原理:電壓控制的「電子閥門」MOS管(金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)的**是通過柵極電壓控制導(dǎo)電溝道的形成,實(shí)現(xiàn)電流的開關(guān)或調(diào)節(jié),其工作原理可拆解為以下關(guān)鍵環(huán)節(jié):一、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu):以N溝道增強(qiáng)型為例材料:P型硅襯底(B)上制作兩個(gè)高摻雜N型區(qū)(源極S、漏極D),表面覆蓋二氧化硅(SiO?)絕緣層,頂部為金屬柵極G。初始狀態(tài):柵壓VGS=0時(shí),S/D間為兩個(gè)背靠背PN結(jié),無導(dǎo)電溝道,ID=0(截止態(tài))。二、導(dǎo)通原理:柵壓誘導(dǎo)導(dǎo)電溝道柵壓作用:當(dāng)VGS>0(N溝道),柵極正電壓在SiO?層產(chǎn)生電場,排斥P襯底表面的空穴,吸引電子聚集,形成N型導(dǎo)電溝道(反型層)。溝道形成的臨界電壓稱開啟...
汽車音響:在汽車音響的功率放大器中,MOS管用于放大音頻信號(hào)。由于其低噪聲和高保真特性,可使汽車音響系統(tǒng)輸出清晰、高質(zhì)量的音頻信號(hào)。汽車照明:汽車的前大燈、尾燈等照明系統(tǒng)中,MOS管用于控制燈光的開關(guān)和亮度調(diào)節(jié)。如Nexperia的PSMN2R5-40YS,耐壓40V的NMOS管,可實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈的精確控制。 工業(yè)控制領(lǐng)域變頻器:在變頻器中,MOS管用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電,通過改變MOS管的開關(guān)頻率和占空比,調(diào)節(jié)輸出交流電的頻率和電壓,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的調(diào)速控制。PLC(可編程邏輯控制器):在PLC的輸出電路中,MOS管作為開關(guān)元件,用于控制外部設(shè)備的通斷,如繼電器、電磁閥等。 工...
MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路需滿足“快速導(dǎo)通與關(guān)斷”“穩(wěn)定控制柵壓”“保護(hù)器件安全”三大主要點(diǎn)需求,因柵極存在輸入電容Ciss,驅(qū)動(dòng)電路需提供足夠的充放電電流,才能保證開關(guān)速度。首先,驅(qū)動(dòng)電壓需匹配器件特性:增強(qiáng)型NMOS通常需10-15V柵壓(確保Vgs高于Vth且接近額定值,降低Rds(on)),PMOS則需-5至-10V柵壓。驅(qū)動(dòng)電路的輸出阻抗需足夠低,以快速充放電Ciss:若阻抗過高,開關(guān)時(shí)間延長,開關(guān)損耗增大;若阻抗過低,可能導(dǎo)致柵壓過沖,需通過串聯(lián)電阻限制電流。其次,需防止柵極電壓波動(dòng):柵極與源極之間常并聯(lián)穩(wěn)壓管或RC吸收電路,避免Vgs超過額定值;在高頻應(yīng)用中,驅(qū)動(dòng)線需短且阻抗匹配,減...
新能源汽車:三電系統(tǒng)的“動(dòng)力樞紐”電機(jī)驅(qū)動(dòng)(**戰(zhàn)場):場景:主驅(qū)電機(jī)(75kW-300kW)、油泵/空調(diào)輔驅(qū)。技術(shù):車規(guī)級(jí)SiCMOS(1200V/800A),結(jié)溫175℃,開關(guān)損耗比硅基MOS低70%,支持800V高壓平臺(tái)(如比亞迪海豹)。數(shù)據(jù):某車型采用SiCMOS后,電機(jī)控制器體積縮小40%,續(xù)航提升5%。電池管理(BMS):場景:12V啟動(dòng)電池保護(hù)、400V動(dòng)力電池均衡。方案:集成式智能MOS(內(nèi)置過流/過熱保護(hù)),響應(yīng)時(shí)間<10μs,防止電池短路起火(如特斯拉BMS的冗余設(shè)計(jì))。小電流 MOS 管能夠精確小電流的流動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱信號(hào)的放大和處理。機(jī)電MOS銷售公司 MOS管的應(yīng)用...
MOSFET在汽車電子中的應(yīng)用已從傳統(tǒng)低壓輔助電路(如車燈、雨刷)向高壓動(dòng)力系統(tǒng)(如逆變器、DC-DC轉(zhuǎn)換器)拓展,成為新能源汽車的關(guān)鍵器件。在純電動(dòng)車(EV)的電機(jī)逆變器**率MOSFET(多為SiCMOSFET)需承受數(shù)百伏的母線電壓(如400V或800V)與數(shù)千安的峰值電流,通過PWM控制實(shí)現(xiàn)電機(jī)的精細(xì)調(diào)速。SiCMOSFET的高擊穿電壓與低導(dǎo)通損耗,可使逆變器效率提升至98%以上,延長車輛續(xù)航里程(通??商嵘?%-10%)。在車載充電器(OBC)中,MOSFET作為高頻開關(guān)管,工作頻率可達(dá)100kHz以上,配合諧振拓?fù)?,?shí)現(xiàn)交流電到直流電的高效轉(zhuǎn)換,縮短充電時(shí)間(如快充樁30分鐘可充至...
MOSFET的柵極電荷Qg是驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù),直接影響驅(qū)動(dòng)功率與開關(guān)速度,需根據(jù)Qg選擇合適的驅(qū)動(dòng)芯片與外部元件。柵極電荷是指柵極從截止電壓到導(dǎo)通電壓所需的總電荷量,包括輸入電容Ciss的充電電荷與米勒電容Cmiller的耦合電荷(Cmiller=Cgd,柵漏電容)。 Qg越大,驅(qū)動(dòng)電路需提供的充放電電流越大,驅(qū)動(dòng)功率(P=Qg×f×Vgs,f為開關(guān)頻率)越高,若驅(qū)動(dòng)能力不足,會(huì)導(dǎo)致開關(guān)時(shí)間延長,開關(guān)損耗增大。例如,在1MHz開關(guān)頻率下,Qg=100nC、Vgs=12V的MOSFET,驅(qū)動(dòng)功率約為1.2W,需選擇輸出電流大于100mA的驅(qū)動(dòng)芯片。此外,Qg的組成也需關(guān)注:米勒電...
MOS管(金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)分為n溝道MOS管(NMOS)和p溝道MOS管(PMOS),其工作原理主要基于半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性以及電場對(duì)載流子的控制作用,以下從結(jié)構(gòu)和工作機(jī)制方面進(jìn)行介紹:結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)NMOS:以一塊摻雜濃度較低的P型硅半導(dǎo)體薄片作為襯底,在P型硅表面的兩側(cè)分別擴(kuò)散兩個(gè)高摻雜濃度的N+區(qū),這兩個(gè)N+區(qū)分別稱為源極(S)和漏極(D),在源極和漏極之間的P型硅表面覆蓋一層二氧化硅(SiO?)絕緣層,在絕緣層上再淀積一層金屬鋁作為柵極(G)。 這樣就形成了一個(gè)金屬-氧化物-半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),在源極和襯底之間以及漏極和襯底之間都形成了PN結(jié)。PMOS:與NMOS結(jié)構(gòu)相反,P...
汽車音響:在汽車音響的功率放大器中,MOS管用于放大音頻信號(hào)。由于其低噪聲和高保真特性,可使汽車音響系統(tǒng)輸出清晰、高質(zhì)量的音頻信號(hào)。汽車照明:汽車的前大燈、尾燈等照明系統(tǒng)中,MOS管用于控制燈光的開關(guān)和亮度調(diào)節(jié)。如Nexperia的PSMN2R5-40YS,耐壓40V的NMOS管,可實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈的精確控制。 工業(yè)控制領(lǐng)域變頻器:在變頻器中,MOS管用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電,通過改變MOS管的開關(guān)頻率和占空比,調(diào)節(jié)輸出交流電的頻率和電壓,實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的調(diào)速控制。PLC(可編程邏輯控制器):在PLC的輸出電路中,MOS管作為開關(guān)元件,用于控制外部設(shè)備的通斷,如繼電器、電磁閥等。 工...
MOS 的性能突破高度依賴材料升級(jí)與工藝革新,兩者共同推動(dòng)器件向 “更微、更快、更節(jié)能” 演進(jìn)?;A(chǔ)材料方面,傳統(tǒng) MOS 以硅(Si)為襯底,硅材料成熟度高、性價(jià)比優(yōu),但存在擊穿場強(qiáng)低、高頻性能有限的缺陷;如今,寬禁帶半導(dǎo)體材料(碳化硅 SiC、氮化鎵 GaN)成為研發(fā)熱點(diǎn),SiC-MOS 的擊穿場強(qiáng)是硅的 10 倍,結(jié)溫可提升至 200℃以上,開關(guān)損耗降低 80%,適配新能源汽車、航空航天等高溫高壓場景;GaN-MOS 則開關(guān)速度更快(可達(dá)亞納秒級(jí)),適合超高頻(1MHz 以上)場景如射頻通信、微波設(shè)備。工藝創(chuàng)新方面,絕緣層材料從傳統(tǒng)二氧化硅(SiO?)升級(jí)為高 k 介質(zhì)材料(如 HfO?...
隨著物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備的快速發(fā)展,MOSFET正朝著很低功耗、微型化與高可靠性方向優(yōu)化,以滿足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備“長續(xù)航、小體積、廣環(huán)境適應(yīng)”的需求。 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(如智能傳感器、無線網(wǎng)關(guān))多采用電池供電,需MOSFET具備極低的靜態(tài)功耗:例如,在休眠模式下,MOSFET的漏電流Idss需小于1nA,避免電池電量浪費(fèi),延長設(shè)備續(xù)航(如從1年提升至5年)。微型化方面,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的PCB空間有限,推動(dòng)MOSFET采用更小巧的封裝(如SOT-563,尺寸只1.6mm×1.2mm),同時(shí)通過芯片級(jí)封裝(CSP)技術(shù),將器件厚度降至0.3mm以下,滿足可穿戴設(shè)備的輕薄需求。高可靠性方面,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備常工...
MOSFET的工作本質(zhì)是通過柵極電壓調(diào)控溝道的導(dǎo)電能力,進(jìn)而控制漏極電流。以應(yīng)用較頻繁的增強(qiáng)型N溝道MOSFET為例,未加?xùn)艍簳r(shí),源漏之間的P型襯底形成天然勢壘,漏極電流近似為零,器件處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)柵極施加正向電壓Vgs時(shí),氧化層電容會(huì)聚集正電荷,吸引襯底中的自由電子到氧化層下方,形成薄的N型反型層(溝道)。當(dāng)Vgs超過閾值電壓Vth后,溝道正式導(dǎo)通,此時(shí)漏極電流Id主要由Vgs和Vds共同決定:在Vds較小時(shí),Id隨Vds線性增長(歐姆區(qū)),溝道呈現(xiàn)電阻特性;當(dāng)Vds增大到一定值后,溝道在漏極附近出現(xiàn)夾斷,Id基本不隨Vds變化(飽和區(qū)),此時(shí)Id主要由Vgs控制(近似與Vgs2成正比)。...
MOSFET的并聯(lián)應(yīng)用是解決大電流需求的常用方案,通過多器件并聯(lián)可降低總導(dǎo)通電阻,提升電流承載能力,但需解決電流均衡問題,避免出現(xiàn)單個(gè)器件過載失效。并聯(lián)MOSFET需滿足參數(shù)一致性要求:首先是閾值電壓Vth的一致性,Vth差異過大會(huì)導(dǎo)致Vgs相同時(shí),Vth低的器件先導(dǎo)通,承擔(dān)更多電流;其次是導(dǎo)通電阻Rds(on)的一致性,Rds(on)小的器件會(huì)分流更多電流。 為實(shí)現(xiàn)電流均衡,需在每個(gè)MOSFET的源極串聯(lián)均流電阻(通常為幾毫歐的合金電阻),通過電阻的電壓降反饋調(diào)節(jié)電流分配,均流電阻阻值需根據(jù)并聯(lián)器件數(shù)量與電流差異要求確定。此外,驅(qū)動(dòng)電路需確保各MOSFET的柵極電壓同步施加與關(guān)斷,...
在功率電子領(lǐng)域,功率MOSFET憑借高頻、低損耗、易驅(qū)動(dòng)的特性,成為開關(guān)電源、電機(jī)控制、新能源等場景的主要點(diǎn)器件。在開關(guān)電源(如手機(jī)充電器、PC電源)中,MOSFET作為高頻開關(guān)管,工作頻率可達(dá)幾十kHz至數(shù)MHz,通過PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制導(dǎo)通與截止,將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,并實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)。相比傳統(tǒng)的BJT,功率MOSFET的開關(guān)速度更快,驅(qū)動(dòng)電流更小,可明顯減小電源體積(高頻下濾波元件尺寸更?。?,提升轉(zhuǎn)換效率(通常可達(dá)90%以上)。在電機(jī)控制領(lǐng)域(如電動(dòng)車電機(jī)、工業(yè)伺服電機(jī)),MOSFET組成的H橋電路可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié):通過控制四個(gè)MOSFET的導(dǎo)通時(shí)序,改變電機(jī)繞組的電流方...
什么是MOS管?它利用電場來控制電流的流動(dòng),在柵極上施加電壓,可以改變溝道的導(dǎo)電性,從而控制漏極和源極之間的電流,就像是一個(gè)電流的“智能閥門”,通過電壓信號(hào)精細(xì)調(diào)控電流的通斷與大小。 MOS管,全稱為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor),是一種電壓控制型半導(dǎo)體器件,由源極(S)、漏極(D)、柵極(G)和襯底(B)四個(gè)主要部分組成。 以N溝道MOS管為例,當(dāng)柵極與源極之間電壓為零時(shí),漏極和源極之間不導(dǎo)通,相當(dāng)于開路;當(dāng)柵極與源極之間電壓為正且超過一定界限時(shí),漏極和源極之間則可通過電流,電路導(dǎo)...
MOS管的應(yīng)用案例:消費(fèi)電子領(lǐng)域手機(jī)充電器:在快充充電器中,MOS管常應(yīng)用于同步整流電路。 如威兆的VS3610AE,5V邏輯電平控制的增強(qiáng)型NMOS,開關(guān)頻率高,可用于輸出同步整流降壓,能夠提高充電效率,降低發(fā)熱。筆記本電腦:在筆記本電腦的電源管理電路中,使用MOS管來控制不同電源軌的通斷。如AOS的AO4805雙PMOS管,耐壓-30V,可實(shí)現(xiàn)電池與系統(tǒng)之間的連接和斷開控制,確保電源的穩(wěn)定供應(yīng)和系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 平板電視:在平板電視的背光驅(qū)動(dòng)電路中,MOS管用于控制背光燈的亮度。通過PWM信號(hào)控制MOS管的導(dǎo)通時(shí)間,進(jìn)而調(diào)節(jié)背光燈的電流,實(shí)現(xiàn)對(duì)亮度的調(diào)節(jié)。汽車電子領(lǐng)域電動(dòng)車...
產(chǎn)品概述MOS管(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管,MOSFET)是一種以柵極電壓控制電流的半導(dǎo)體器件,具有高輸入阻抗、低功耗、高速開關(guān)等**優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于電源管理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、消費(fèi)電子、新能源等領(lǐng)域。其**結(jié)構(gòu)由源極(S)、漏極(D)、柵極(G)和絕緣氧化層組成,通過柵壓控制溝道導(dǎo)通,實(shí)現(xiàn)“開關(guān)”或“放大”功能。 分類按溝道類型:N溝道(NMOS):柵壓正偏導(dǎo)通,導(dǎo)通電阻低,適合高電流場景(如快充、電機(jī)控制)。P溝道(PMOS):柵壓負(fù)偏導(dǎo)通,常用于低電壓反向控制(如電池保護(hù)、信號(hào)切換)。 士蘭微的碳化硅 MOS 管能夠達(dá)到較低的導(dǎo)通電阻嗎?福建mos集成電路MOS管的應(yīng)用領(lǐng)域在開關(guān)電...
根據(jù)結(jié)構(gòu)與工作方式,MOSFET可分為多個(gè)類別,主要點(diǎn)差異體現(xiàn)在導(dǎo)電溝道類型、襯底連接方式及工作模式上。按溝道類型可分為N溝道(NMOS)和P溝道(PMOS):NMOS需正向柵壓導(dǎo)通,載流子為電子(遷移率高,導(dǎo)通電阻小),是主流應(yīng)用類型;PMOS需負(fù)向柵壓導(dǎo)通,載流子為空穴(遷移率低,導(dǎo)通電阻大),常與NMOS搭配構(gòu)成CMOS電路。按工作模式可分為增強(qiáng)型(EnhancementMode)和耗盡型(DepletionMode):增強(qiáng)型常態(tài)下溝道未形成,需柵壓觸發(fā)導(dǎo)通,是絕大多數(shù)數(shù)字電路和功率電路的選擇;耗盡型常態(tài)下溝道已存在,需反向柵壓關(guān)斷,多用于高頻放大場景。此外,功率MOSFET(如VDMO...
MOSFET的并聯(lián)應(yīng)用是解決大電流需求的常用方案,通過多器件并聯(lián)可降低總導(dǎo)通電阻,提升電流承載能力,但需解決電流均衡問題,避免出現(xiàn)單個(gè)器件過載失效。并聯(lián)MOSFET需滿足參數(shù)一致性要求:首先是閾值電壓Vth的一致性,Vth差異過大會(huì)導(dǎo)致Vgs相同時(shí),Vth低的器件先導(dǎo)通,承擔(dān)更多電流;其次是導(dǎo)通電阻Rds(on)的一致性,Rds(on)小的器件會(huì)分流更多電流。 為實(shí)現(xiàn)電流均衡,需在每個(gè)MOSFET的源極串聯(lián)均流電阻(通常為幾毫歐的合金電阻),通過電阻的電壓降反饋調(diào)節(jié)電流分配,均流電阻阻值需根據(jù)并聯(lián)器件數(shù)量與電流差異要求確定。此外,驅(qū)動(dòng)電路需確保各MOSFET的柵極電壓同步施加與關(guān)斷,...
選型MOSFET時(shí),需重點(diǎn)關(guān)注主要點(diǎn)參數(shù),這些參數(shù)直接決定器件能否適配電路需求。首先是電壓參數(shù):漏源擊穿電壓Vds(max)需高于電路較大工作電壓,防止器件擊穿;柵源電壓Vgs(max)需限制在安全范圍(通?!?0V),避免氧化層擊穿。其次是電流參數(shù):連續(xù)漏極電流Id(max)需大于電路常態(tài)工作電流,脈沖漏極電流Id(pulse)需適配瞬態(tài)峰值電流。再者是導(dǎo)通損耗相關(guān)參數(shù):導(dǎo)通電阻Rds(on)越小,導(dǎo)通時(shí)的功率損耗(I2R)越低,尤其在功率開關(guān)電路中,低Rds(on)是關(guān)鍵指標(biāo)。此外,開關(guān)速度參數(shù)(如上升時(shí)間tr、下降時(shí)間tf)影響高頻應(yīng)用中的開關(guān)損耗;輸入電容Ciss、輸出電容Coss則關(guān)...
MOS管工作原理:電壓控制的「電子閥門」MOS管(金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)的**是通過柵極電壓控制導(dǎo)電溝道的形成,實(shí)現(xiàn)電流的開關(guān)或調(diào)節(jié),其工作原理可拆解為以下關(guān)鍵環(huán)節(jié):一、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu):以N溝道增強(qiáng)型為例材料:P型硅襯底(B)上制作兩個(gè)高摻雜N型區(qū)(源極S、漏極D),表面覆蓋二氧化硅(SiO?)絕緣層,頂部為金屬柵極G。初始狀態(tài):柵壓VGS=0時(shí),S/D間為兩個(gè)背靠背PN結(jié),無導(dǎo)電溝道,ID=0(截止態(tài))。二、導(dǎo)通原理:柵壓誘導(dǎo)導(dǎo)電溝道柵壓作用:當(dāng)VGS>0(N溝道),柵極正電壓在SiO?層產(chǎn)生電場,排斥P襯底表面的空穴,吸引電子聚集,形成N型導(dǎo)電溝道(反型層)。溝道形成的臨界電壓稱開啟...
在電源與工業(yè)領(lǐng)域,MOS 憑借高頻開關(guān)特性與低導(dǎo)通損耗,成為電能轉(zhuǎn)換與設(shè)備控制的重心器件。在工業(yè)電源(如服務(wù)器電源、通信電源)中,MOS 組成全橋、半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),通過 10kHz-1MHz 的高頻開關(guān)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)交流電與直流電的相互轉(zhuǎn)換,同時(shí)精細(xì)調(diào)節(jié)輸出電壓與電流,保障設(shè)備穩(wěn)定供電 —— 相比傳統(tǒng)晶體管,MOS 的低導(dǎo)通電阻(可低至毫歐級(jí))能減少 30% 以上的功耗損耗。在工業(yè)變頻器中,MOS 用于電機(jī)調(diào)速控制,通過調(diào)節(jié)開關(guān)頻率改變電機(jī)輸入電壓的頻率與幅值,實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)、水泵、機(jī)床等設(shè)備的節(jié)能運(yùn)行,可降低工業(yè)能耗 10%-20%。在新能源發(fā)電的配套設(shè)備中,如光伏逆變器的高頻逆變單元、儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電...
MOS 的廣泛應(yīng)用離不開 CMOS(互補(bǔ)金屬 - 氧化物 - 半導(dǎo)體)技術(shù)的支撐,兩者協(xié)同構(gòu)成了現(xiàn)代數(shù)字集成電路的基礎(chǔ)。CMOS 技術(shù)的重心是將 NMOS 與 PMOS 成對(duì)組合,形成邏輯門電路(如與非門、或非門),利用兩種器件的互補(bǔ)特性實(shí)現(xiàn)低功耗邏輯運(yùn)算:當(dāng) NMOS 導(dǎo)通時(shí) PMOS 關(guān)斷,反之亦然,整個(gè)邏輯操作過程中幾乎無靜態(tài)電流,只在開關(guān)瞬間產(chǎn)生動(dòng)態(tài)功耗。這種結(jié)構(gòu)不僅大幅降低了集成電路的功耗,還提升了抗干擾能力與邏輯穩(wěn)定性,成為手機(jī)芯片、電腦 CPU、FPGA、MCU 等數(shù)字芯片的主流制造工藝。例如,一個(gè)基本的 CMOS 反相器由一只 NMOS 和一只 PMOS 組成,輸入高電平時(shí) N...