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它的工作原理是通过控制绝缘层上的电子流,来控制通过效应管的电流。当IGBT的控制电压达到一定值时,绝缘层内的电子开始导通,将整流晶体管的P型和N型半导体连接,从而导通整流晶体管,实现对负载的控制。
当通过另一个电极施加较低的电压时,就会抑制电子流动,从而减少或停止电流。这就是绝缘栅场效应管的工作原理。它通常用于电路中作为开关或调节器使用。当在一个绝缘栅场效应管的电极处施加较高的电压时,会产生一个电场,该电场会把电子从半导体材料中向另一个电极输送。这就形成了一个电流。
绝缘栅场效应管的导电机理是,利用UGS 控制感应电荷的多少来改变导电沟道的宽窄,从而控制漏极电流ID。若UGS=0时,源、漏之间不存在导电沟道的为增强型MOS管,UGS=0 时,漏、源之间存在导电沟道的为耗尽型MOS管。
绝缘栅场效应管(MOSFET)的工作原理基于利用电压UGS来控制导电沟道的宽度,从而影响漏极电流ID。MOSFET有两种类型:增强型和耗尽型。增强型MOS管在UGS=0时无导电沟道,而耗尽型MOS管则在UGS=0时有导电沟道。图二中的结构包括P型半导体衬底、二氧化硅(SiO2)薄膜和金属铝层。
薄膜晶体管的原理:薄膜晶体管是一种绝缘栅场效应晶体管。它的工作状态可以利用Weimer表征的单晶硅MOSFET工作原理来描述。以n沟MOSFET为例,物理结构如图2。当栅极施以正电压时,栅压在栅绝缘层中产生电场,电力线由栅电极指向半导体表面,并在表面处产生感应电荷。
MOS场效应管,即金属-氧化物-半导体型场效应管,英文缩写为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor),属于绝缘栅型。其主要特点是在金属栅极与沟道之间有一层二氧化硅绝缘层,因此具有很高的输入电阻(最高可达1015Ω)。它也分N沟道管和P沟道管。
结型场效应管(JFET)因有两个PN结而得名,绝缘栅型场效应管(JGFET)则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。目前在绝缘栅型场效应管中,应用最为广泛的是MOS场效应管,简称MOS管(即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET);此外还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应管,以及最近刚问世的πMOS场效应管、VMOS功率模块等。
Idss—饱和漏源电流。是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,栅极电压UGS=0时的漏源电流。Up—夹断电压。是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,使漏源间刚截止时的栅极电压。Ut—开启电压。是指增强型绝缘栅场效管中,使漏源间刚导通时的栅极电压。gM—跨导。
绝缘栅场效应管的栅极电流为零,正确。栅极都绝缘了,没有电流输入(导通时瞬间结电容电流除外)。结型场效应管的栅极电流为零,错误。结型场效应管的栅极处于反向偏置状态,存在着很小的反向电流。
确切来说,是绝缘栅型场效应管输入电阻高。主要原因是场效应管是电压控制元件,理想的场效应管栅极G与源极S间基本上是无电流的,只有控制电压,但G与S间是绝缘的,因此电阻非常大,通常为10的八次方。
结型场效应管(JFET)因有两个PN结而得名,绝缘栅型场效应管(IGFET)则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。由于绝缘栅型的栅极为金属铝,所以又称为MOS管。绝缘栅型又可分为增强型和耗尽型,其中耗尽型是添加了离子的。
绝缘栅型场效应管,是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。金属氧化物半导体场效应管依照其沟道极性的不同,可分为电子占多数的N沟道型与空穴占多数的P沟道型,通常被称为N型金氧半场效晶体管(NMOSFET)与P型金氧半场效晶体管(PMOSFET)。
绝缘栅场效应管(MOSFET)的工作原理基于利用电压UGS来控制导电沟道的宽度,从而影响漏极电流ID。MOSFET有两种类型:增强型和耗尽型。增强型MOS管在UGS=0时无导电沟道,而耗尽型MOS管则在UGS=0时有导电沟道。图二中的结构包括P型半导体衬底、二氧化硅(SiO2)薄膜和金属铝层。
IGBT,绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大。MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。
场效应管有多种形式,下图仅为其中的部分符号:详细可上网搜索。
1、场效应管的抗辐射能力强;由于它不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。
2、场效应管可以用作可变电阻。场效应管可以方便地用作恒流源。场效应管可以用作电子开关 产品特性 (1)转移特性:栅极电压对漏极电流的控制作用称为转移特性。(2)输出特性: UDS与ID的关系称为输出特性。
3、场效应管利用多子导电,称为单极型晶体管,温度性能较好,并具有零温度系数工作点。而晶体三极管是空穴和自由电子都参与导电的器件,称为双极型晶体管(BJT),温度特性较差。(2)场效应管是电压控制器件,输入电阻很大;而双极型晶体管由于存在输入电流,故输入电阻较小。
您所指的晶体管应该是国内习惯的以晶体管特指晶体三极管 三极管是一种控制元件,主要用来控制电流的大小,以共发射极接法为例(信号从基极输入,从集电极输出,发射极接地)。场效应晶体管主要作用 场效应管可应用于放大。
它属于电压控制型半导体器件,具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。分类场效应管分结型、绝缘栅型两大类。结型场效应管因有两个PN结而得名,绝缘栅型场效应管则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。
在这里我首先指出图中用的不叫晶闸管,是耗尽型、单栅、N沟道和衬底无引出线的绝缘栅场效应晶体管(P沟道箭头向外),这是一个典型的正反转控制驱动电路。
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