Tranzystory MOSFET do aplikacji konwersji mocy
| TechnikaTranzystory MOSFET są powszechnie stosowane jako przełączniki sygnałów mocy w różnych aplikacjach ze względu na niskie straty przy przełączaniu i przewodzeniu. Podczas procesu projektowania, inżynierowie korzystają z kart katalogowych i zawartych tam parametrów i na ich podstawie podejmują decyzję o użyciu danego elementu. Pomimo kluczowej roli kart technicznych, specjaliści często mają błędne przekonania na temat przedstawionych tam danych. W tym artykule pokazano na przykładzie komponentów firmy Panjit jak można poprawić wydajność projektowanych obwodów mocy.
Panjit wytwarza MOSFET-y o średnim zakresie napięć znamionowych (MV-MOSFET) tj. 60, 80 i 100 V, a także elementy w technologii super- junction (SJ-MOSFET) na napięcia 600 i 650 V. MV-MOSFET wykorzystują strukturę kanału bramki o nazwie shielded gate trench (SGT), o charakterystycznym rowkowym kształcie (trench), który został uzupełniony o warstwę ekranującą (shield), jak przedstawiono na rysunku 1. Ekran jest wewnętrznie połączony ze źródłem, co zmniejsza pojemność bramka-dren i jednocześnie zwiększa pojemność dren-źródło. Skutkuje to mniejszą amplitudą oscylacji pasożytniczych podczas włączania i mniejszym ryzykiem przebicia warstwy izolacyjnej. Ponadto, do stworzenia ekranu wykorzystano krzem polikrystaliczny, który ma znacznie większą rezystancję niż tradycyjne rozwiązania i które działa jak wewnętrzny tłumik. Dzięki temu tranzystor uzyskuje łagodniejszą charakterystykę przełączania i zapewnia mniejszą emisję EMI.
Tranzystory SJ-MOSFET
Głównym celem projektowym dla SJ MOSFET jest uzyskanie niskiej rezystancji włączenia i niskich pojemności pasożytniczych w celu zmniejszenia zarówno strat przewodzenia jak i przełączania. Rozwiązaniem jest zastosowanie struktury typu deep-trench znanej również jako struktura typu super-junction, która jest tworzona przy użyciu rowku P-filar. Na rysunku 3 przedstawiono strukturę typu super-junction MOSFET firmy PANJIT (SJMOSFET). W porównaniu ze strukturą planarną, struktura typu super-junction jest w stanie osiągnąć jednolite pole elektryczne w całych warstwach epitaksjalnych, jak przedstawiono na rysunku 2. po prawej. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie wyższej koncentracji domieszkowania i cieńszej warstwy epitaksjalnej. Oba te czynniki skutkują znacznie niższą rezystancją właściwą włączenia, co pozwala na uzyskanie mniejszych rozmiarów struktury krzemowej i w konsekwencji niższych pojemności pasożytniczych w porównaniu do tranzystorów MOSFET ze strukturą planarną. Obecna linia SJ-MOSFET oferująca napięcia znamionowe 600-650V została przedstawiona na rysunku 4.
Próbki, wsparcie techniczne, kontakt
Karty techniczne dostarczają inżynierom informacji o różnych parametrach urządzeń oraz dodatkowych danych. Jednakże wiele z tych informacji nie jest ściśle związanych z zastosowaniem konwertera przełączającego, podczas gdy niektóre są niełatwe do zrozumienia. Definicja każdego parametru oraz obwód pomiarowy i metoda są przedstawione, aby pomóc dokładnie zrozumieć każdy parametr w nocie aplikacyjnej dostępnej na witrynie Masters oraz Panjit.
Masters jest oficjalnym dystrybutorem firmy Panjit. Jeśli jesteś zainteresowany otrzymaniem próbek lub chcesz porozmawiać o swoim projekcie i otrzymać więcej informacji na temat komponentów Panjit skontaktuj się z nami pod adresem masters@masters.com.pl. Doradzimy najbardziej odpowiednie rozwiązanie do Twoich potrzeb.
Masters
tel. 58 691 06 91
www.masters.com.pl
