采用东芝DTMOSIV超级结MOSFET来解决这些问题

superjunction工作原理-回复Superjunction 是一种晶体管结构，它旨在提供更低的导通电阻和更高的功率效率。

这一原理的发展源于对传统晶体管结构中存在的副作用的研究和理解。

本文将详细介绍Superjunction的工作原理，并探讨其在不同应用领域中的潜在优势。

Superjunction最初由Infineon公司在20世纪90年代开发，目的是解决传统MOSFET晶体管结构中的一些问题。

在传统MOSFET中，N型材料和P型材料按照交错排列，以形成一个PN结。

当PN结正向偏置时，电子和空穴在PN结中结合，从而形成导通通道。

然而，这种结构在高电压应用中具有一些不利的特点。

首先，N型材料和P型材料之间的交叉区域会导致浓度不均匀分布。

这会导致电场集中在浓度较高的区域，从而引发局部击穿，损坏晶体管结构。

其次，传统结构还由于内源电容的增加而导致更长的开关时间和更大的开关功耗。

Superjunction的工作原理通过在晶体管结构中引入额外的掺杂区域来解决这些问题。

在Superjunction中，N型材料和P型材料之间夹杂着P 型或N型反型区域，形成一个交替堆叠的PN结。

这种结构使得电场在整个晶体管内分布更加均匀，大大降低了电场强度，减少了局部击穿的风险。

Superjunction还通过减小内源电容的方式提高了开关速度和功率效率。

由于掺杂区域的引入，晶体管导通区域的宽度变窄，从而缩小了内源电容。

这使得晶体管在切换过程中的状态变化更快，降低了开关时间和功耗。

Superjunction的优势不仅体现在高电压应用中，还包括低电压和中电压应用。

在低电压应用中，Superjunction的低导通电阻使其在增强模式下具有更高的导通电流和更低的导通电阻，从而实现更高的功率密度。

对于中电压应用，Superjunction在减小导通电阻的同时，也能提供更低的开关电阻，从而降低开关损耗和热量产生。

Superjunction还可以在许多不同的应用中发挥作用，如电源管理、汽车电子、工业电子等。

日本DIN-TEK推出DT系列最新技术超级结低压沟槽
MOSFET
日本DIN-TEK推出DT系列最新技术超级结低压沟槽
MOSFET
季建平;
【期刊名称】《半导体信息》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】<正>日本DIN-TEK半导体是日本著名的功率半导体器件供应商,主要供应工业领域、3C消费类领域中AC-DC电源、DC-DC 电源、及工控主板等系统中所必需的MOSFET、二极管、肖特基等产品。

并为多个日本顶级半导体厂商提供功率器件制程开发技术支持,专利技术共享支持等,DIN-TEK半导体新近推出的DT系列最新技术超级结低压沟槽MOSFET就是与多个日本著名半导体厂商合作开发而成,DT系列超级结低压沟槽MOSFET能最大程度地减少MOSFET损耗以进一步提升MOSFET的性能。

超级结工艺能够提高击穿电压,其原理是在N型层建立垂直方向的P型支柱层从而形成一个在P-N结面具有统一电场分布的耗尽层。

【总页数】1页(P.5-5)
【关键词】半导体厂商DIN-TEK DT 功率半导体器件工控主板击穿电压肖特基电场分布耗尽层导通
【作者】季建平;
【作者单位】;
【正文语种】英文
【中图分类】TN386
【相关文献】。

2022.3电子产品世界技术专题电机控制otor Controll 提升电机系统能效 响应国家“双碳”政策黄文源 （东芝电子元件（上海）有限公司 半导体技术统括部）响应“双碳”政策 功耗问题不可忽视随着碳达峰和碳中和问题变得越来越重要，东芝集团于2020年9月18日已经获得了SBT （Science Based Targets ）认定。

SBT 倡议组织认定东芝到2030年度为止的温室气体减排目标符合科学依据，并且符合《巴黎协定》中“将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2摄氏度以内，并努力将温度上升幅度限制在1.5摄氏度以内”的要求。

为了实现上述目标，在当前自动化程度的不断提高，电机的应用场合越来越多的大环境下，电机系统的功耗变得不可忽视，而这其中牵涉到两个较为关键的因素，一个是器件本身的功耗，另一个是实现方法也就是解决方案的功耗。

东芝半导体作为电机驱动集成电路的重要供应商之一，从产品开发设计、工艺、方案等方面始终致力于能耗的降低，从降低现存工艺产品的功耗到加快第三代半导体（SiC /GaN ）的创新开发，不断提升半导体器件对电子产品节能降耗的贡献。

这其中电机的无刷化便是其中的考量之一。

提升MCU性能有助于提高电机控制能效在电机控制部分，MCU （微控制器）是电机控制的核心单元，为了提高电机控制的精度和速度，矢量引擎被广泛采用，传统的矢量控制需要消耗大量的软件资源。

如果矢量控制软件占用了嵌入式存储器的主要容量，因软件资源不足会导致微控制器不能有效地工作。

东芝在微控制器中引入了一个硬件IP （只是产权），它能在没有CPU （中央处理器）详细指令的情况下处理矢量控制中的复杂计算。

硬件IP 是矢量引擎。

矢量引擎执行从3相到2相的转换、旋转坐标转换和那些反向转换，它们是矢量控制中的主要计算。

在矢量控制中与矢量引擎配合使用将会大大提高微控制器的性能。

第三代半导体带来新的性能优势功率器件在各种电器中的应用越来越广泛，特别是对于能效的要求不断提高的环境下，电机驱动的变频化比例越来越高，因此，从电机驱动的角度来说，对作为驱动电路中的最主要器件的MOSFET 的效率的要求也越来越高。

mos管的超结技术mos管的超结技术是一种在集成电路设计中常用的技术，它可以提高器件的性能和集成度。

本文将介绍mos管的超结技术的原理、优势和应用。

一、原理mos管的超结技术是通过在mos管的结源和结漏之间引入超结二极管来改善器件的性能。

超结二极管是一种高掺杂的pn结构，具有较低的正向电压降和较快的反向恢复速度。

在mos管中引入超结二极管后，可以减小mos管的漏电流，提高开关速度和功率密度。

二、优势mos管的超结技术具有以下优势：1. 低漏电流：超结二极管具有较低的正向电压降，可以有效减小mos管的漏电流，降低功耗。

2. 高开关速度：超结二极管具有较快的反向恢复速度，可以加快mos管的开关速度，提高工作效率。

3. 高抗电压干扰能力：超结二极管的结构可以提高mos管的抗电压干扰能力，减小电压波动对器件性能的影响。

4. 高集成度：超结二极管可以在mos管的结源和结漏之间引入，不需要额外的空间，可以实现高集成度的设计。

三、应用mos管的超结技术广泛应用于各种集成电路设计中，特别是功率器件和射频器件的设计。

下面将分别介绍其在功率器件和射频器件中的应用。

1. 功率器件在功率器件中，mos管的超结技术可以提高器件的开关速度和功率密度，减小漏电流和功耗。

它常被应用于功率放大器、开关电源和电动汽车等领域。

通过引入超结二极管，可以提高功率器件的效率和可靠性。

2. 射频器件在射频器件中，mos管的超结技术可以提高器件的高频性能和抗干扰能力。

它常被应用于射频放大器、低噪声放大器和射频开关等领域。

通过引入超结二极管，可以降低器件的损耗和噪声，提高信号质量和传输距离。

四、总结mos管的超结技术通过引入超结二极管，可以提高器件的性能和集成度。

它具有低漏电流、高开关速度、高抗电压干扰能力和高集成度的优势，广泛应用于功率器件和射频器件的设计。

在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的超结技术方案，以达到更好的性能和效果。

mos管的超结技术是一种重要的集成电路设计技术，它通过引入超结二极管，改善器件的性能和集成度。

superjunction mosfet工作原理
Superjunction MOSFET（超结MOSFET）是一种功率MOSFET的结构设计。

它的工作原理基于在通道区域形成一个交错排列的N型和P型节，以实现更低的导通电阻和更高的耐压能力。

在Superjunction MOSFET中，N型和P型节通过交错排列的方式堆叠在一起。

这种结构可以将电场更均匀地分布在整个元件上，减小了电场浓度峰值，从而降低了击穿电压的产生。

与传统的单结MOSFET相比，Superjunction MOSFET能够实现更高的耐压能力。

在正常工作状态下，Superjunction MOSFET的通道区域没有导通。

当施加正向偏置电压到栅极-源极之间时，栅极产生一个电场，使得通道区域形成一个高浓度的N型区或P型区。

这个高浓度区域可以形成一个电流通路，使得器件导通。

而当施加负向偏置电压时，通道区域不会导通。

Superjunction MOSFET常用于高压和高功率应用，例如电源和驱动器。

它具有较低的导通电阻和更高的耐压能力，能够提供更高的效率和可靠性。

超结功率mosfet输出电容迟滞效应及zvs软开关影响-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述超结功率MOSFET作为一种常见的功率器件，广泛应用于功率电子领域。

然而，由于其特殊的结构和工作原理，超结功率MOSFET存在着输出电容迟滞效应，这一效应会导致其在开关过程中的性能衰减和功率损耗增加。

因此，研究和解决超结功率MOSFET输出电容迟滞效应成为当前的热点问题。

本文旨在系统地探讨超结功率MOSFET输出电容迟滞效应的定义、原理和影响因素，并提出相应的应对策略。

同时，本文将重点研究ZVS软开关技术对超结功率MOSFET输出电容迟滞效应的影响，并探讨ZVS软开关在改善超结功率MOSFET性能方面的优势和应用。

为了验证ZVS软开关对超结功率MOSFET输出电容迟滞效应的改善效果，本文还进行了一系列的实验研究，并通过实验结果与分析进行案例分析和讨论。

通过本文的研究，我们期望能够深入理解超结功率MOSFET输出电容迟滞效应的机理，并为解决这一问题提供一定的指导和参考。

同时，本文的研究成果也将对改进和优化功率电子设备的设计和应用产生积极的影响。

接下来，我们将在第二章中介绍超结功率MOSFET输出电容迟滞效应的定义和原理，以及影响因素和应对策略。

第三章将详细探讨ZVS软开关技术对超结功率MOSFET输出电容迟滞效应的影响，并通过实验研究和案例分析来验证其改善效果。

最后，在结论部分我们将对全文进行总结，并展望未来进一步研究超结功率MOSFET输出电容迟滞效应的意义和方向。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：本篇文章主要分为三个部分，即引言、正文和结论。

下面将对每个部分的内容进行简要介绍。

引言部分包括了概述、文章结构和目的三个小节。

在“概述”部分，文章将对超结功率MOSFET输出电容迟滞效应及ZVS软开关进行简要介绍。

在“文章结构”部分，将明确指出本篇文章的组织结构，便于读者对整篇文章的内容有一个大致了解。

超级结MOSFET开关速度和导通损耗问题超级结MOSFET开关速度和导通损耗问题：超级结技术是专为配备600V以上击穿电压的高压功率半导体器件而开发的，该技术已用于改善导通电阻与击穿电压之间的制衡。

采用超级结技术有助于降低导通电阻并提高MOSFET的开关速度。

但随着MOSFET开关速度的加快，封装中的源级连接电感产生反电势，开始对开关速度产生不利的影响，导通损耗随之变大。

通过TO-247-4L封装来解决这些问题：采用TO-247-4L封装的超级结MOSFET可以解决这一问题。

4引脚TO-247-4L封装具有栅极驱动回路的开尔文源极连接，可以降低内部源级连接电感的影响。

因此，超级结MOSFET与4引脚TO-247-4L封装组合是高速应用的理想之选。

利用仿真技术分析TO-247-4L封装的机制东芝利用SPICE仿真技术分析了4引脚TO-247-4L封装的机制。

经验证，3引脚TO-247封装中产生的反电动势VLS并未在4引脚TO-247-4L封装中产生。

4引脚TO-247-4L封装的栅极开关速度比3引脚TO-247封装的栅极开关速度快。

因此，4引脚TO-247-4L封装有助于提高MOSFET开关速度和降低导通损耗，关断后还有助于抑制栅极振荡。

我们采用了相同的MOSFET器件模型对4引脚TO-247-4L封装和3引脚TO-247封装进行仿真。

将源极引线分成两部分，然后将这两部分分别连接至栅极和漏极，从而对4引脚TO-247-4L封装进行建模，下面是3引脚TO-247封装和4引脚TO-247-4L封装的仿真模型。

TO-247-4L封装有助于提高MOSFET开关速度利用仿真技术验证了由于源极LSource生成反电动势VLS，通过MOSFET的电压并不等于全部的驱动电压VDRV。

MOSFET导通时3引脚封装的反电动势VLS、栅极-源极VGS 波形如下图所示。

图中用圆圈突出显示的部分是LSource的实际电压。

详细讲解MOSFET管驱动电路在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候，大部分人都会考虑MOS的导通电阻，最大电压等，最大电流等，也有很多人仅仅考虑这些因素。

这样的电路也许是可以工作的，但并不是优秀的，作为正式的产品设计也是不允许的。

下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结，其中参考了一些资料，非全部原创。

包括MOS管的介绍，特性，驱动以及应用电路。

1，MOS管种类和结构MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。

至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。

对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。

原因是导通电阻小，且容易制造。

所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。

下面的介绍中，也多以NMOS为主。

MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在，这不是我们需要的，而是由于制造工艺限制产生的。

寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些，但没有办法避免，后边再详细介绍。

在MOS管原理图上可以看到，漏极和源极之间有一个寄生二极管。

这个叫体二极管，在驱动感性负载（如马达），这个二极管很重要。

顺便说一句，体二极管只在单个的MOS管中存在，在集成电路芯片内部通常是没有的。

2，MOS管导通特性导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。

NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。

PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC时的情况（高端驱动）。

但是，虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高端驱动中，通常还是使用NMOS。

3，MOS开关管损失不管是NMOS还是PMOS，导通后都有导通电阻存在，这样电流就会在这个电阻上消耗能量，这部分消耗的能量叫做导通损耗。

东芝推出高电压多通道电磁阀和单极电机驱动器IC
东芝公司存储与电子元器件解决方案公司于今天宣布推出新产品
“TB67S111PG”，这是一个多通道电磁阀和单极电机驱动器IC，它实现了高电压和低导通电阻驱动。

新产品今天起即可提供样品运输，而量产工作预计将于
5 月份开始。

TB67S111PG 采用了四通道的低边MOSFET 和共COM 端泄放二极管。

这就实现了对于所有输出MOSFET 的独立控制，并且实现了适用于驱动电磁
阀和单极电机的设计，电磁阀和单极电机的应用非常广泛，包括娱乐设备(弹球盘和游戏机)、家用电器(空调和冰箱)以及工业设备(自动售货机、如自助取款机等银行终端、办公自动化设备和工厂自动化设备)。

电机驱动器IC 采用最新的高电压模拟电源工艺(BiCD 130nm)制造而成，实现了80V 的输出额定值，并通过降低输出导通电阻至0.25Ω而降低了IC 发热量。

该IC 采用高散热H 型框架的DIP 封装，可安装于低成本的酚醛纸板上和一般的玻璃环氧树脂板上。

新产品的主要特点
1. 采用了四通道的低边MOSFET 和共COM 端泄放二极管。

实现了对于所有输出MOSFET 的独立控制。

该IC 适用于多通道电磁阀驱动和单极电机驱动。

2. 高电压(80V)和低导通电阻(0.25Ω)驱动
输出模块中的高电压(80V)MOSFET 对电磁阀和单极电机驱动提供支持。

低导通电阻(0.25Ω)有利于降低电机操作过程中的发热量。

东芝 mosfet栅极驱动电路应用说明东芝是一家世界知名的半导体公司，其产品广泛应用于各个领域。

其中，东芝的MOSFET栅极驱动电路是一种重要的电子元件，用于控制MOSFET的开关动作。

本文将详细介绍东芝MOSFET栅极驱动电路的应用说明。

我们需要了解什么是MOSFET。

MOSFET是一种金属-氧化物-半导体场效应管的简称，是现代电子电路中常用的一种器件。

MOSFET 具有高阻抗、低功耗、快速开关等优点，在各种电子设备中得到广泛应用。

然而，MOSFET的栅极驱动是其正常工作的关键，而东芝的栅极驱动电路则是为了实现MOSFET的高效驱动而设计的。

东芝的MOSFET栅极驱动电路具有以下特点：1. 高速驱动：东芝的栅极驱动电路能够提供快速的驱动信号，使MOSFET能够迅速开关，实现高频率的工作。

这对于一些需要快速响应的应用场景非常重要，比如电源管理、电机驱动等。

2. 低功耗：东芝的栅极驱动电路采用了先进的功耗控制技术，能够在保证高效驱动的同时，尽可能降低功耗。

这对于一些对电池寿命要求较高的应用场景非常有益。

3. 保护功能：东芝的栅极驱动电路内置了多种保护功能，能够有效防止过电流、过压、过温等故障情况的发生。

这能够提高整个系统的可靠性和稳定性，延长MOSFET的使用寿命。

4. 丰富的接口：东芝的栅极驱动电路提供了多种接口选项，可以满足不同系统的需求。

比如，可以提供多种输入信号接口，支持不同电平的输入信号；还可以提供多种输出接口，方便与其他设备进行连接。

5. 简单易用：东芝的栅极驱动电路采用了简单的电路设计，使用起来非常方便。

同时，东芝还提供了详细的应用说明和示例电路，帮助用户快速上手和使用。

根据不同的应用场景，我们可以选择不同型号的东芝MOSFET栅极驱动电路。

例如，对于高频率开关应用，我们可以选择具有高速驱动能力的型号；对于电机驱动应用，我们可以选择具有较大输出电流能力的型号。

东芝提供了多种不同型号的栅极驱动电路，以满足不同应用的需求。