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高压MOS低导通,高效率-从平面到超结MOS的应用

2022-10-23 19:52阅读:
超结MOS相比与平面MOS 具有低导通(降低RDson,快速、ESD保护、Rg集成等,相比平面MOS, 超结MOS是通过优化的结构设计、先进的制造工艺和可靠的封装,实现了功率密度最大化。可提供更高的效率和更小的尺寸。
高压下的 MOSFET 导通电阻挑战
对于功率开关应用中的 MOSFET,最关键的器件参数之一是导通电阻RDS(on)。
RDS(on) 测量晶体管的有效电阻,该规格直接决定 MOSFET 的功率效率。
影响 FET RDS(on) 电阻的最大因素之一是器件的外延 (epi) 层,它是器件的主要耐压区域。
传统平面MOSFET的布局。
随着电压的增加,外延层也需要增加厚度并变得更轻掺杂以帮助阻挡高压。
然而,这会增加外延层的电阻,从而增加 MOSFET 的总RDS(on),从而产生不良影响。
对于额定电压为 600 V 的 MOSFET,超过 95% 的器件电阻直接来自外延层。具体而言,估计额定电压每增加一倍,维持先前 RDS(on) 所需的面积就会增加五倍。
在设计高压应用中的功率 FET 时,晶体管尺寸、其电压隔离能力及RDS(on)之间要进行折衷。
具体来说,在数据中心的高压应用中,设计人员需要能够实现高效率和纤薄外形的功率 FET,以适应越来越薄的系统,例如 1 U 或 0.5 U。对于这些应用,超结 MOSFET 已成为可行的选择。
平面功率 MOSFET(左)和超结 MOSFET(右)的结构。(如下图)
高压MOS低导通,高效率-从平面到超结MOS的应用
超结MOSFET是通过使用深沟槽填充等技术来克服外延层的电阻。
超结场效应管采用沟槽结构,多个垂直
PN结排列,在保持高阻断电压的同时,有效降低了外延层的电阻率。
因此超结 MOSFET 可以实现极低的 RDS(on),同时保持小尺寸和高阻断电压。这一特性使该设备成为数据中心等大功率应用的流行选择。
快充、太阳能逆变器和工业电源等非常适用。
高压MOS低导通,高效率-从平面到超结MOS的应用
贝岭超结MOS
BLS60R360-P
BLS60R380F-A
BLS60R150-P
BLS65R380-D
BLS65R380-A
BLS65R165-A
BLS70R600-D
BLS70R600-D(HY
BLS70R600-A
BLS70R420-D(HY)
BLS70R420-A
BLP60R380F
BLS65R041F
BLS60R036


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