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MOS控制晶闸管(MCT)工作原理及优点概述

HOTKING2019-10-25 12:00:00.0MOS管

在许多半导体控制器件中,MCT被认为是最新的。该器件基本上是一个晶闸管,在栅极结构中内置了两个MOSFET。甲MOSFET被用于接通MCT和另一个用于将其关闭。

在许多半导体控制器件中,MCT被认为是最新的。该器件基本上是一个晶闸管,在栅极结构中内置了两个MOSFET。甲MOSFET 被用于接通MCT和另一个用于将其关闭。该器件主要用于开关应用,具有高频,高功率,低导通电压等特性。MCT结合了具有再生作用的传统四层晶闸管和MOS管栅极结构的特征。在该器件中,所有栅极信号都相对于阳极施加,阳极作为参考。在通常使用的SCR中,阴极保持作为栅极信号的参考端子,这就是MCT内部的MOS管工作原理

MCT单元的基本结构如下图所示。

MOS控制晶闸管(MCT)结构
MOS控制晶闸管(MCT)结构

实际上,MCT将包括数千个并联连接的基本单元,就像PMOSFET一样。这有助于获得设备的高载流能力。

MCT的等效电路如下图所示。

MOS控制晶闸管(MCT)等效电路
MOS控制晶闸管(MCT)等效电路

它由ON-FET,OFF-FET和两个晶体管组成。MCT的MOS结构表示在等效电路中。它由一个ON-FET,一个p沟道MOSFET和一个OFF-FET组成。npn和pnp晶体管都连接在一起,代表MCT的npnp结构。通过将箭头拉向栅极端子来表示n沟道MOSFET。通过将箭头拉离栅极端子来指示p沟道MOSFET。等效电路中的两个晶体管表明MCT中存在再生反馈,就像它是普通的晶闸管一样。MCT的电路符号如下所示。

MOS控制晶闸管(MCT)电路符号
MOS控制晶闸管(MCT)电路符号

打开过程

该器件通过栅极相对于阳极的负电压脉冲导通。为了导通MCT,通过栅极和阳极之间的电压脉冲使栅极相对于阳极为负。因此,MCT必须首先正向偏置,然后才施加负电压。通过施加该负电压脉冲,ON-FET导通,而OFF-FET已经截止。在ON-FET导通时,电流开始从阳极A流过ON-FET,然后作为npn晶体管的基极电流和发射极再流到阴极K.这导通npn晶体管。这导致集电极电流流入npn晶体管。当OFF FET为OFF时,npn晶体管的集电极电流作为pnp晶体管的基极电流。随后,pnp晶体管也导通。如果两个晶体管都打开,

关闭过程

通过在栅极施加正电压脉冲来关闭器件。正电压脉冲使OFF-FET导通,ON-FET导通。在OFF-FET导通后,pnp晶体管的基于发射极的端子被OFF-FET短路。因此,现在阳极电流开始流过OFF-FET,因此pnp晶体管的基极电流开始下降。该器件具有反向电压阻断能力的缺点。

MCT的优点

1. 低正向传导下降

2. 快速开启然后关闭时间

3. 开关损耗低

4. 高栅极输入阻抗