芯片的作用及應(yīng)用解析

芯片的定義

芯片（Chip）是指一種將多個電子元件（如晶體管、電阻、電容等）通過微縮技術(shù)集成在一塊小小的半導(dǎo)體材料（通常是硅片）上的微型電子器件。芯片通常用于執(zhí)行特定的功能，如計算、存儲、通信等。

芯片的作用

芯片是現(xiàn)代電子設(shè)備的重要部件，承載著處理數(shù)據(jù)、存儲信息和控制外設(shè)的功能。芯片的作用可以從以下幾個方面來描述：

中央處理單元（CPU）：芯片用于計算機中執(zhí)行指令，處理數(shù)據(jù)，是計算機的大腦。

存儲芯片（如內(nèi)存、閃存）：存儲數(shù)據(jù)或指令，為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存取能力。

通信芯片：用于實現(xiàn)無線通訊、藍牙、WiFi等功能的芯片。

傳感器芯片：用于捕捉環(huán)境變化并將其轉(zhuǎn)化為電信號，廣泛應(yīng)用于手機、汽車、**設(shè)備等。

芯片的應(yīng)用

芯片幾乎應(yīng)用于所有現(xiàn)代電子設(shè)備，包括手機、計算機、汽車、家電、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、**儀器等。每一臺智能設(shè)備背后都有多個芯片在運行，提供各種功能和性能支持。

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開關(guān)電源中的MOS管需求

我們考慮 開關(guān)電源應(yīng)用中的MOS管需求。在這種應(yīng)用中，MOS管需要定期導(dǎo)通和關(guān)斷，以執(zhí)行開關(guān)功能。開關(guān)電源的拓撲結(jié)構(gòu)多種多樣，但基本降壓轉(zhuǎn)換器是一個典型的例子。它依賴兩個交替工作的MOS管來在電感中存儲和釋放能量，從而為負載提供穩(wěn)定的電源。 開關(guān)電源應(yīng)用中，MOS管需頻繁導(dǎo)通和關(guān)斷，關(guān)鍵參數(shù)包括柵極電荷與導(dǎo)通阻抗等，需根據(jù)拓撲結(jié)構(gòu)選擇比較好。

柵極電荷與開關(guān)損耗

傳統(tǒng)上，電源設(shè)計人員可能采用綜合品質(zhì)因數(shù)（柵極電荷QG與導(dǎo)通阻抗RDS(ON)的乘積）來評估MOS管。但值得注意的是，還有許多其他參數(shù)同樣重要。柵極電荷是產(chǎn)生 開關(guān)損耗的關(guān)鍵因素。它表示MOS管柵極充電和放電所需的能量，以納庫侖（nc）為單位。值得注意的是，柵極電荷與導(dǎo)通阻抗RDS(ON)在半導(dǎo)體設(shè)計和制造中是相互關(guān)聯(lián)的。通常，較低的柵極電荷值會伴隨著稍高的導(dǎo)通阻抗參數(shù)。 中國臺灣工業(yè)變頻MOSFET供應(yīng)商銷售價格PFC電路中，關(guān)鍵器件是MOSFET，選型要點為高耐壓、低柵極電荷和低反向恢復(fù)電荷（Qrr）。

MOS管：現(xiàn)代電子設(shè)備的重要開關(guān)與放大器

現(xiàn)代電子技術(shù)的基石MOS管，憑借其極低功耗和精確電流控制，從智能手機到航天器無處不在。它的高輸入阻抗和溫度穩(wěn)定性，讓電子設(shè)備更輕薄強大。

現(xiàn)代電子技術(shù)中，MOS管主要分為增強型和耗盡型兩大類別。增強型MOS管需要外加?xùn)艠O電壓才能形成導(dǎo)電溝道，而耗盡型則在沒有柵極電壓時就已存在溝道。根據(jù)導(dǎo)電溝道的類型，又可分為N溝道和P溝道兩種，前者導(dǎo)通時依靠電子流動，后者則依靠空穴流動。這些不同類型的MOS管各具特點，適用于不同場景。

MOS管的應(yīng)用場景極為多元。在數(shù)字電路中，它作為高速開關(guān)使用，構(gòu)成了現(xiàn)代計算機的二進制邏輯基礎(chǔ)。在模擬電路中，它作為高輸入阻抗放大器，能夠處理微弱信號而不影響信號源。在電源管理中，MOS管可以實現(xiàn)高效的電能轉(zhuǎn)換與調(diào)控。觸摸屏技術(shù)也依賴MOS管的特性，通過檢測電容變化感知觸控位置。

與傳統(tǒng)的雙極型晶體管相比，MOS管具有體積更小、功耗更低、集成度更高等優(yōu)勢。特別是在大規(guī)模集成電路中，MOS工藝已經(jīng)成為主流，使得芯片性能不斷提升而功耗持續(xù)降低。這也是為什么我們的電子設(shè)備變得越來越輕薄卻功能更強大的重要原因之一。

無錫商甲半導(dǎo)體有限公司是一家以市場為導(dǎo)向、技術(shù)為驅(qū)動、采用fabless模式的功率半導(dǎo)體設(shè)計公司，專注于TrenchMOSFET、分離柵MOSFET、超級結(jié)MOSFET、IGBT等半導(dǎo)體功率器件的研發(fā)、設(shè)計以及銷售；團隊均擁有18年以上功率芯片從業(yè)經(jīng)驗，具有豐富的12寸產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗；

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在面對日益增長的電力需求和對電子設(shè)備可靠性的苛刻要求時，如何制造出高效、穩(wěn)定的半導(dǎo)體器件成了一個亙古不變的話題。

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MOS管在電源設(shè)計中的應(yīng)用與關(guān)鍵參數(shù)解析

MOS管在電源設(shè)計中的應(yīng)用

?開關(guān)元件和電源輸出影響

MOS管在電源設(shè)計中的應(yīng)用很多，其中之一便是作為 開關(guān)元件使用。除此之外，它們還對 電源輸出產(chǎn)生重要影響。在服務(wù)器和通信設(shè)備等應(yīng)用中，通常會配備多個并行電源，以實現(xiàn) N+1冗余和持續(xù)工作能力。這些并行電源通過平均分擔負載，確保系統(tǒng)在單個電源故障時仍能保持運行。然而，這種架構(gòu)需要一種方法將并行電源的輸出連接起來，同時確保故障電源不會影響其他電源。在每個電源的輸出端，通過使用功率MOS管，可以使多個電源共同分擔負載，同時保持彼此的隔離。

? 低RDS（ON）的重要性

在服務(wù)器正常運行期間，MOS管的作用更類似于一個導(dǎo)體，因此設(shè)計人員關(guān)心的是其傳導(dǎo)損耗的小化。低 RDS（ON）對于降低BOM成本和PCB尺寸至關(guān)重要。RDS（ON）是MOS管制造商用于定義導(dǎo)通阻抗的參數(shù)，對于ORing FET應(yīng)用而言，它是關(guān)鍵的性能指標。數(shù)據(jù)手冊指出，RDS（ON）與柵極電壓VGS以及流經(jīng)開關(guān)的電流有關(guān)，但在充分的柵極驅(qū)動下，它是一個相對穩(wěn)定的參數(shù)。 選擇低RDS（ON）的MOS管有助于減少電源設(shè)計的面積和成本，同時，通過并聯(lián)可有效降低整體阻抗。 開關(guān)速度快到飛起，可靠性還超高，多樣場景都能 hold ?。∠仍嚭筮x，省心又放心。四川UPSMOSFET供應(yīng)商產(chǎn)品介紹

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MOSFET的導(dǎo)通電阻RDS(ON)及其正溫度特性

正溫度系數(shù)

源/漏金屬與N+半導(dǎo)體區(qū)域之間的非理想接觸，以及用于將器件連接到封裝的引線，都可能產(chǎn)生額外的電阻。RDS(ON)具有正溫度系數(shù)，隨著溫度的升高而增加。這是因為空穴和電子的遷移率隨著溫度的升高而降低。P/N溝道功率MOSFET在給定溫度下的RDS(ON)，可通過公式估算。

這是MOSFET并聯(lián)穩(wěn)定性重要特征。當MOSFET并聯(lián)時RDS(ON)隨溫度升高，不需要任何外部電路的幫助即可獲得良好的電流分流。

正溫度系數(shù)的注意事項

盡管RDSON的正溫度系數(shù)使得并聯(lián)容易，在實際使用中還需要注意到以下問題：柵源閾值電壓VTH及CGD、CGS如有不同會影響到動態(tài)均流。應(yīng)盡可能使電路布局保持對稱。同時防止寄生振蕩，如在每個柵極上分別串聯(lián)電阻。RDSON的正溫度特性也說明了導(dǎo)通損耗會在高溫時變得更大。故在損耗計算時應(yīng)特別留意參數(shù)的選擇。 重慶650V至1200V IGBTMOSFET供應(yīng)商哪家公司便宜

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