CoolSET、CoolMOS、场效应晶体管

CoolSET
    英飞凌第三代高整合功率集成电路-CoolSET F3系列产品。CoolSET F3在单一封装中，结合了英飞凌CoolMOS功率金属氧化层半导体场效晶体管(MOSFET)，与新型的脉冲宽度调节(PWM)控制集成电路。待机耗电量较其它同类产品少1/3，协助SMPS制造厂商迅速设计出更具成本效益、效率更佳的供电系统。CoolSET F3系列产品适用于DVD录放机、平板液晶显示器、数字动画摄影机、笔记型计算机以及其它可携式电子产品的电源转换器。
    内建多项功能是CoolSET F3系列产品特色之一；主动的破裂模式，不仅展现待机时低耗电量的特性，对于负荷激增的突发状况也能有实时反应的机制；内建的“峰值功率限制”功能，使输出功率不受制于供电电压，由于大多数可携式设备的电源转换器电源输入范围是世界通用，该功能格外受到注目；CoolSET F3自我激活的起始电路不需要外在的降压电阻器(Dropping Resistor)，明显缩短电源恢复(Power-Up)时间，可降低系统成本。

CoolMOS
 Infineon的内建横向电场的MOSFET，耐压600V和800V与常规MOSFET器件相比，相同的管芯面积，导通电阻分别下降到常规MOSFET的1/5和1/10；相同的额定电流，导通电阻分别下降到1/2和约1/3。在额定结温、额定电流条件下，导通压降分别从12.6V，19.1V下降到6.07V和7.5V；导通损耗下降到常规MOSFET的1/2和1/3。由于导通损耗的降低，发热减少，器件相对较凉，故称COOLMOS。

COOLMOS与IGBT的比较
    耐压600V、800V的COOLMOS的高温导通压降分别约6、7.5V，关断损耗降低1/2，总损耗降低1/2以上，使总损耗为常规MOSFET的40％～50％。常规耐压600V的MOSFET的导通损耗占总损耗约75％，对应相同总损耗超高速IGBT的平衡点达160kHz，其中开关损耗占约75％。由于COOLMOS的总损耗降到常规MOSFET的40％～50％，对应的IGBT损耗平衡频率将由160kHz降到约40kHz，增加了MOSFET在高压中的应用。

场效应晶体管
 1.概念:
    场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管.由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管.它属于电压控制型半导体器件.
    特点:
    具有输入电阻高（108～109Ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者.
    作用:
    场效应管可应用于放大.由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器.
    场效应管可以用作电子开关.
    场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换.常用于多级放大器的输入级作阻抗变换.场效应管可以用作可变电阻.场效应管可以方便地用作恒流源.
    2.场效应管的分类:
    场效应管分结型、绝缘栅型(MOS)两大类
    按沟道材料:结型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种.
    按导电方式:耗尽型与增强型,结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型的,也有增强型的。
    场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管,而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型;P沟耗尽型和增强型四大类.见下图 :
    3.场效应管的主要参数 :
    Idss — 饱和漏源电流.是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,栅极电压UGS=0时的漏源电流.
    Up — 夹断电压.是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,使漏源间刚截止时的栅极电压.
    Ut — 开启电压.是指增强型绝缘栅场效管中,使漏源间刚导通时的栅极电压.
    gM — 跨导.是表示栅源电压UGS — 对漏极电流ID的控制能力,即漏极电流ID变化量与栅源电压UGS变化量的比值.gM 是衡量场效应管放大能力的重要参数.
    BVDS — 漏源击穿电压.是指栅源电压UGS一定时,场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压.这是一项极限参数,加在场效应管上的工作电压必须小于BVDS.
    PDSM — 最大耗散功率,也是一项极限参数,是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率.使用时,场效应管实际功耗应小于PDSM并留有一定余量.
    IDSM — 最大漏源电流.是一项极限参数,是指场效应管正常工作时,漏源间所允许通过的最大电流.场效应管的工作电流不应超过IDSM
    4.结型场效应管的管脚识别:
    判定栅极G:将万用表拨至R×1k档,用万用表的负极任意接一电极,另一只表笔依次去接触其余的两个极,测其电阻.若两次测得的电阻值近似相等,则负表笔所接触的为栅极,另外两电极为漏极和源极.漏极和源极互换,若两次测出的电阻都很大,则为N沟道;若两次测得的阻值都很小,则为P沟道.
    判定源极S、漏极D:
    在源-漏之间有一个PN结,因此根据PN结正、反向电阻存在差异,可识别S极与D极.用交换表笔法测两次电阻,其中电阻值较低（一般为几千欧至十几千欧）的一次为正向电阻,此时黑表笔的是S极,红表笔接D极.
    5.常效应管与晶体三极管的比较
    场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件.在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管.
    场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电,被称之为双极型器件.
    有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好.
    场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用.