常用高压mos管型号，高压MOSFET的原理与性能的详细分析

很多朋友对常用高压mos管型号，高压MOSFET的原理与性能的详细分析不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

在功率半导体器件中，MOSFET在各种功率变换中起着重要的作用，特别是在高频功率变换中，具有高速、低开关损耗、低驱动损耗的特点。在低压领域，MOSFET没有竞争对手，但随着MOS耐压的提高，导通电阻增加了2.4-2.6次方，使得MOSFET制造商和用户不得不将额定电流降低几十倍，以折衷额定电流、导通电阻和成本之间的矛盾。

即便如此，高压MOSFET在额定结温下导通电阻引起的导通压降仍然很高，耐压500V以上的MOSFET在额定结温和额定电流下导通电压很高，800V以上的导通电压高得惊人，导通损耗占MOSFET总损耗的2/3-4/5，大大限制了它的应用。

1、降低高压MOSFET导通电阻的原理和方法

(1)不同耐压MOSFET的导通电阻分布不同耐压的MOSFET，其导通电阻各部分的比例分布不同。比如30V MOSFET的外延层电阻只占总导通电阻的29%，而600V MOSFET的外延层电阻占总导通电阻的96.5%。可以推断，耐压800V的MOSFET的导通电阻将几乎被外扩展层电阻占据。为了获得高的阻断电压，需要使用高电阻率的外延层并加厚。

这是传统高压MOSFET结构导致高导通电阻的根本原因。

(2)降低高压MOSFET导通电阻的思路虽然增加管芯面积可以降低导通电阻，但是增加成本的代价是商业产品所不允许的。虽然少数载流子导通的引入可以降低导通压降，但付出的代价是开关速度和尾电流的降低，开关损耗的增加，MOSFET高速优势的丧失。

以上两种方法都不能降低高压MOSFET的导通电阻，剩下的思路就是如何将阻挡高压的低掺杂高阻区与导电沟道的高掺杂低阻区分开。比如低掺杂高耐压的外延层，只能增加导通电阻，没有其他用处。

这样，导电沟道是否可以实现高掺杂低电阻率，在MOSFET关断的时候，尝试用某种方式夹断这个沟道，这样整个器件的耐压就只取决于低掺杂N-外延层了。基于这个想法，英飞凌在1988年推出了内置横向电场耐压600V的COOLMOS，让这个想法变成了现实。

2、内置横向电场MOSFET的主要特性

(1)导通电阻的降低英飞凌内置横向电场的MOSFET具有600V和800V的耐压，与常规MOSFET器件相比，相同的管芯面积和导通电阻分别降低到1/5和1/10。在相同的额定电流下，导通电阻分别降低到1/2和1/3左右。在额定结温和额定电流下，导通电压分别从12.6V和19.1V下降到6.07V和7.5 V。传导损耗降低到传统MOSFET的1/2和1/3。由于传导损耗的降低，发热减少，器件相对较冷，所以称为COOLMOS。

(2)相同额定电流的COOLMOS的管芯比常规MOSFET减少了1/3和1/4，使封装减少了两个外壳规格。由于COOLMOS管芯厚度仅为常规MOSFET的1/3，使得TO-220封装的RTHJC从常规的1/W降低到0.6/W；额定功率从125W提高到208W，提高了管芯的散热能力。

(3)开关特性的改善COOLMOS的栅电荷和开关参数优于常规MOSFET。显然，由于QG的降低，尤其是QGD的降低，COOLMOS的开关时间大约是常规MOSFET的1/2。开关损耗降低了约50%。关断时间的缩短还与COOLMOS内部的低栅极电阻(<1=)有关。

(4)抗雪崩击穿和SCSOA目前新型MOSFET无一例外都具有抗雪崩击穿能力。COOLMOS还具有抗雪崩能力。在相同额定电流下，COOLMOS的IAS与ID25相同。但由于芯片面积的减小，IAS比常规MOSFET小，IAS和EAS比相同芯片面积的常规MOSFET大。以上是边肖想谈的全部内容。有问题请联系我们~

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