UPS电子输出特性:电子在沟道中移动的方向。左图表示N沟道,电流的方向是从漏极出发,经过N沟道流入N区,后从源极流出;右图表示P沟道,电流方向是从源极出发,经过P沟道流入P“区,后从漏极流出。不论是N沟道的MOSFET还是P沟道的MOSFET,只有一种载流子导电.故称其为单极型器件,这种器件不存在像双极型器件那样的电导调制效应,也不存在少子复合问题,它的开关速度快、安全工作区宽并且不存在二次击穿问题。因为它是电压控制型器件,使用极为方便。
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功率MOSFET的通态电阻具有正温度系数,它的漏极电流具有负温度系数,便于并联应用。(2)主要特性功率MOSFET的特性包括静态特性和动态特性,输出特性和转移特性属静态特性,而开关特性则属动态特性。①输出特性输出特性也称漏极伏安特性,它是以栅源电压Uas为参变量,反映漏极电流In与漏源极电压Uos间关系的曲线簇
输出特性分为以下三个区。0·可调电阻区Ⅰ:Uos一定时,漏极电流Ip与漏源极电压Uts几乎呈线性关系。当MOSFET作为开关器件应用时,工作在此区内。·饱和区Ⅱ:在该区中,当Uas不变时,1n几乎不随Ups的增加而加大,Ip近似为一个常数。当MOSFET用于线性放大时,则工作在此区内。·雪崩区Ⅲ:当漏源电压Uos过高时,使漏极PN结发生雪崩击穿,漏极电流Io会急剧增加。在使用器件时应避免出现这种情况,否则会使器件损坏。功率MOSFET无反向阻断能力,因为当漏源电压Uus<0时,漏区PN结为正偏,漏源间流过反向电流。功率MOSFET在应用过程中,若必须承受反向电压,则MOSFET电路中应串入快速二极管。②转移特性转移特性是指在一定的漏极与源极电压Uns下,功率MOSFET的漏极电流Ib和栅极电压Uas的关系曲线。
该特性表征功率MOSFET的栅源电压Uas对漏极电流ID的控制能力。由图3-7( a )可见,只有当漏源电压Uas>Uasam时,器件才导通,UGsab )称为开启电压。图3-7 ( b)所示为壳温Tc对转移特性的影响。由图可见,在低电流区,功率MOSFET具有正电流温度系数,在同一栅压下,ID随温度的上升而增大;而在大电流区,功率MOSFET具有负电流温度系数,在同一栅压下,lp随温度的上升而下降。在电力电子电路中,功率MOSFET作为开关元件通常工作于大电流开关状态,具有负温度系数。此特性使功率MOSFET具有较好的热稳定性,芯片热分布均匀,从而避免了由于热电恶性循环而产生的电流集中效应所导致的二次击穿现象。