台亞不只提供各領域不可或缺的保護元件與功率產品等產品外,未來將持續朝向半導體領域專攻低耗損、高壓特性等元件,
為電動車與其充電基礎設施等大功率需求場景下,扮演晶片供應鏈中關鍵的角色。

基本原理

高電壓垂直雙擴散場效電晶體(Vertical Double Diffused MOSFET),又可稱VD-MOSFET的特點在於其結構中的垂直P-N結,使其具有優異的耐壓能力和低電阻。在VD-MOSFET中,電荷被垂直地擴散到N溝道區域,並且可以在較低的漏極電壓下運行,這使其成為許多高功率應用的理想選擇。

重點應用

除了結構上的耐高壓特點外,VD-MOSFET還具有快速開關特性,可實現高效率的功率轉換。在開關操作中,VD-MOSFET可以在極短時間內轉換成高阻態和低阻態,從而提高整個系統的效率。此外,VD-MOSFET還具有低靜態功耗和高可靠性,可以在廣泛的應用領域中使用。

VD-MOSFET的主要應用包括電源轉換器、燈光控制、直流馬達控制、電子鎖、充電器、無線充電器和電力因數校正器等。在這些應用中,VD-MOSFET可以提供高效率的功率轉換和可靠性,同時也可以滿足高電壓和低電阻的要求,因此它在許多高功率應用中得到廣泛應用與青睞。

主要參數

設計MOSFET電路時,需要考慮輸入電源、負載和控制電路等因素,以保證整個系統的正常運行。此外,還需要適當地選擇和配置其它電子元件,如二極管和電容器等,才可達到良好的絕緣、散熱、靜電保護效果,因此在使用MOSFET時,需要瞭解以下幾個重要參數:

  • 絕對最大額定值 :

– BVDSS (Drain-Source Breakdown Voltage) : D-S最大崩潰承載電壓
– VGSS (Gate-Source Voltage) : G-S最大驅動電壓
– ID(max) (Continuous Drain current (max.) : D-S最大持續導通電流
– PD (Power Dissipation) : MOSFET最大功率損耗
– Tj (Operating Junction Temperature) : MOSFET最大操作結面溫度

  • 電器特性 :

– RDS(on) (Drain to Source on Resistance) : D-S通道導通阻抗
– IDSS (Drain to Source Leakage Current) : D-S洩漏電流
– IGSS (Gate to Source Leakage Current) : G-S洩漏電流
– Vth (Gate threshold Voltage) : MOSFET開啟電壓或稱閘極閾值電壓
– VSD (Diode forward voltage drop) : 寄生二極體順向導通電壓

  • 動態參數 :

– Ciss (Input Capacitance) : 輸入功率電容
   輸入功率電容,是閘極-源極間電容Cgs和閘極-汲極間電容Cgd合計的電容
– Coss (Output Capacitance) : 輸出功率電容
   汲極-源極間電容Cds和閘極-汲極間電容Cgd合計的輸出功率側全體電容
– Crss (Reverse Transfer Capacitance) : 反饋電容
   閘極-汲極間電容Cgd

  • 切換開關參數 :

– Qg (Total Gate Charge):
   MOSFET動作必須充電Ciss此電容,使MOSFET的閘極電壓從0V上升到一定電壓所需要的閘極電荷量。
– Qgs (Gate to Source Charge):
   閘極-源極間的電荷量,使MOSFET的閘極電壓從0V上升到閘極一定電壓所需要的閘極-源極間電容的電荷量。
– Qgd (Gate to Drain Charge):
   閘極-汲極間的電荷量,使MOSFET的汲極-源極間電壓VDS從電源電壓下降至導通狀態時電壓所需要的閘極-汲極間電容的電荷量。
– Tr (Rising Time):
   汲極-源極間電壓從設定電壓的90%下降到10%所需要的時間。
– Td(on) (Turn On Delay Time):

   閘極-源極間電壓上升到設定電壓的10%後,到汲極-源極間電壓下降到設定電壓的90%之間的時間
– Tf (Falling Time):
   汲極-源極間電壓從設定電壓的10%上升到90%所需要的時間
– Td(off) (Turn Off Delay Time):
   閘極-源極間電壓下降到設定電壓的90%後,到汲極-源極間電壓上升到設定電壓的10%之間的時間

基本原理

瞬態電壓二極體又稱TVS,其工作原理是在其正常工作電壓範圍內,電流可以通過二極體,而當電壓超過設定值時,它將變成低阻抗狀態,引導過剩電流通過,並將過壓電壓降低到安全的電壓範圍內,從而保護電子設備(EX: IC)

重點特性

  • 應用原理:

      TVS能夠在納秒級別內回應瞬變電壓,並快速分擔過電壓。

  • 低電壓漏電流:

      TVS的反向電壓下漏電流很小,因此不會對電路的正常工作產生影響。

  • 高能量吸收能力:

      TVS能夠吸收高能量的瞬變電壓,因此適用于各種應用場合。

  • 可靠性高:

      TVS的壽命長,使用壽命通常為數百萬個脈衝,能夠保證電路的穩定性和可靠性。

主要參數

為確保所選TVS能夠滿足實際應用的要求,在選擇TVS時,需要瞭解下述各主要參數:

  1. 額定反向工作電壓VRWM (Reverse Working Maximum Voltage )
  2. 崩潰電壓VBR (Reverse Breakdown Voltage)
  3. 箝位為電壓VC (Clamping voltage) @峰值脈衝電流 IPP (Peak pulse current)
  4. 額定峰值反向電流IR (Reverse Current)
  5. 節電容CJ (Junction capacitance)

基本原理

齊納二極體又稱Zener Diode,是一種具有特殊電壓穩定特性的半導體二極體。通常情況下,二極體在正向偏壓下將通電,而在反向偏壓下將截止,然而,Zener在特定的反向偏壓下,將開始導通並產生一個穩定的反向偏壓值,因此被稱為Zener電壓。

主要參數

Zener通電時,會產生大量的熱量,如果超出了最大功率值,它將會過熱並損壞,因此在選擇時,需要瞭解下述各主要參數:

  1. 齊納電壓 Vz (Zener Voltage)
  2. 齊納電流 Iz (Zener Current)
  3. 消耗功率 Pd (Power Dissipation): Pd =Vz*Iz

重點應用

基本原理

電阻為一被動電子元件,其主要功能為限制電路中的電流;根據歐姆定律如下公式:

電阻符號:

重點應用

電阻主要應用於電力網路與電子電路當中

應用原理:

當電路中的電壓是固定時(兩個引腳),經由電阻的設計可提供電路穩定的電流驅動,避免過大的電流造成電路的毀損;也可以利用電阻調整電路中的壓降,利用電阻的串聯、並聯能做到分壓、分流的作用。

分壓:

如右圖所示,在一般電器的電壓值為固定時,若電器中的電壓固定值比電源低,是無法將電器直接與電源做連接,因此在此種情形下,通常為了分擔電壓,會串接一個阻值合適之電阻,以便讓電器可在固定電壓下順利運作,而電阻在其中扮演的應用就稱為「分壓」。

分流:

若要在電路的線路中同時接上一些不同的固定電流之電器,則可用並聯的方式,在較低的固定電流的電器兩端間接進一個電阻,此種電阻之應用稱為「分流」,如右圖所示。