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MOSFET的导通电阻RDS(ON)及其正温度特性

什么是导通电阻？

RDS(ON)是MOSFET导通时漏极与源极之间的电阻值，是决定系统效率的“隐形心脏”。它看似微小，却直接影响设备发热、能耗甚至寿命。

导通电阻的组成部分

在MOSFET中，导通电阻RDS(ON)可以分为以下几个部分：

N-plus区电阻（R_(N+)）：位于源区下方，用于提供低阻抗路径。在高压功率MOSFET中可以忽略不计。

沟道电阻（R_CH）：当栅极电压超过阈值电压时形成的导电通道的电阻。

积累层电阻（R_A）：在沟道底部形成的一薄层高掺杂区域的电阻。

JFET区电阻（R_J）：N–Epi，P-bodies之间的区域称为JFET区域，因为P-bodies区域的作用类似于JFET的栅极区域。该区域的阻力是RJ。

漂移区电阻（R_D）：从P体正下方到衬底顶部的电阻称为RD为耐压设计的一部分，特别是在高压MOSFET中占比较大。

衬底电阻（R_S）：在高压MOSFET中可以忽略不计。但是在击穿电压低于50V的低压MOSFET中，它会对RDS(ON)产生很大影响。 60V产品主要用于马达控制、BMS、UPS、汽车雨刷、汽车音响；广东650V至1200V IGBTMOSFET供应商批发价

MOS管和晶体三极管相比的重要特性

1)场效应管的源极S、栅极G、漏极D分别对应于三极管的发射极e、基极b、集电极c，它们作用相似。

2)场效应管是电压控制电流器件，由VGS控制ID，普通的晶体三极管是电流控制电流器件，由IB控制IC。MOS管道放大系数是当栅极电压改变一伏时能引起漏极电流变化多少安培。晶体三极管是电流放大系数(贝塔β)当基极电流改变一毫安时能引起集电极电流变化多少。

3)场效应管栅极和其它电极是绝缘的，不产生电流;而三极管工作时基极电流IB决定集电极电流IC。因此场效应管的输入电阻比三极管的输入电阻高的多。

4)场效应管只有多数载流子参与导电:三极管有多数载流子和少数载流子两种载流子参与导电，因少数载流子浓度受温度、辐射等因素影响较大，所以场效应管比三极管的温度稳定性好。

5)场效应管在源极未与衬底连在一起时，源极和漏极可以互换使用，且特性变化不大，而三极管的集电极与发射极互换使用时，其特性差异很大，b值将减小很多。

6)场效应管的噪声系数很小，在低噪声放大电路的输入级及要求信噪比较高的电路中要选用场效应管

广东650V至1200V IGBTMOSFET供应商批发价功率密度大幅提升且更低功耗，让其在广泛应用中更高效。

芯片的作用及应用解析

芯片的定义

芯片（Chip）是指一种将多个电子元件（如晶体管、电阻、电容等）通过微缩技术集成在一块小小的半导体材料（通常是硅片）上的微型电子器件。芯片通常用于执行特定的功能，如计算、存储、通信等。

芯片的作用

芯片是现代电子设备的重要部件，承载着处理数据、存储信息和控制外设的功能。芯片的作用可以从以下几个方面来描述：

中央处理单元（CPU）：芯片用于计算机中执行指令，处理数据，是计算机的大脑。

存储芯片（如内存、闪存）：存储数据或指令，为系统提供数据存取能力。

通信芯片：用于实现无线通讯、蓝牙、WiFi等功能的芯片。

传感器芯片：用于捕捉环境变化并将其转化为电信号，广泛应用于手机、汽车、医疗设备等。

芯片的应用

芯片几乎应用于所有现代电子设备，包括手机、计算机、汽车、家电、物联网设备、医疗仪器等。每一台智能设备背后都有多个芯片在运行，提供各种功能和性能支持。

比其他开关器件，MOS管的优势藏在细节里

IGBT结合了MOS管的高输入阻抗和BJT的低导通损耗，常用于高压大电流场景（比如电动汽车的主电机驱动）。但IGBT的开关速度比MOS管慢（纳秒级到微秒级），且开关过程中存在"拖尾电流"（关断时电流不能立即降为零），这在需要超高频开关的场景（比如开关电源的高频化）中会成为瓶颈。而MOS管的开关速度更快，更适合对效率敏感的小型化设备。

晶闸管（SCR）则是另一种类型的开关器件，它的优点是耐压高、电流大，但缺点是"一旦导通就无法自行关断"（必须依靠外部电路降低电流才能关断），这种"不可控性"在需要频繁开关的场景中几乎无法使用。相比之下，MOS管是"全控型器件"——栅极电压不仅能控制导通，还能控制关断，这种"说开就开，说关就关"的特性，让它能胜任更复杂的控制逻辑。

开关电源需要高频化（提升效率、减小体积）、高功率密度（小体积大功率）；电机驱动需要快速响应（应对负载突变）、低损耗（延长续航）。MOS管的低导通电阻、快开关速度、高输入阻抗，恰好能同时满足这两类场景的主要需求。这也是为什么我们打开手机充电器、笔记本电脑电源，或是拆开电动车的电机控制器，都能看到成片的MOS管。 抗雪崩能力强，规避能量冲击损坏风险；

MOS管，现代电子的"隐形基石"

在开关电源的电路板上，MOS管可能是不起眼的元件之一——它们通常被焊在散热片上，外观和普通三极管没什么区别。但正是这些"小个子"，支撑着现代电子设备的高效运行：从手机快充的"充电5分钟，通话2小时"，到电动汽车的"百公里加速4秒"，再到工业机器人电机的准确控制，MOS管用其独特的物理特性，成为了电子系统中不可或缺的"开关担当"。

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谐振转换器及其他应用

在开关电源中，其他重要的MOS管参数包括输出电容、阈值电压、栅极阻抗和雪崩能量。某些特定拓扑结构，如谐振转换器，会改变这些参数的相关性。谐振转换器通过在VDS或ID过零时进行MOS管开关，从而明显降低开关损耗。这类技术被称为 软开关或零电压/零电流开关技术。在这些拓扑中，由于开关损耗被小化，因此RDS(ON)变得尤为重要。

此外，低 输出电容（COSS）对这两种类型的转换器都有益处。在谐振转换器中，谐振电路的性能主要由变压器的漏电感和COSS决定。同时，在两个MOS管关断的死区时间内，谐振电路需要确保COSS完全放电。而对于传统的降压转换器（硬开关转换器），低输出电容同样重要，因为它能够减少每个硬开关周期中的能量损失。 广东650V至1200V IGBTMOSFET供应商批发价

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