【产品】晶体管分类、特征、工作特性详解及对比

时间： 2018-12-31 来源：ROHM

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本篇开始将为大家介绍“Si晶体管”。虽然统称为“Si晶体管”，不过根据制造工艺和结构，还可分为“双极”、“MOSFET”等种类。另外，还可根据处理的电流、电压和应用进行分类。下面以“功率元器件”为主题，从众多晶体管中选取功率类元器件展开说明。其中，将以近年来控制大功率的应用中广为采用的MOSFET为主来展开。

首先是基础性的内容，来看一下晶体管的分类与特征。

Si晶体管的分类

Si晶体管的分类根据不同分类角度，有几种不同的分类方法。在这里，从结构和工艺方面粗略地分类如下。其中，本篇的主题“功率类”加粗/涂色表示。

双极晶体管和MOSFET中，分功率型和小信号型，IGBT原本是为处理大功率而开发的晶体管，因此基本上仅有功率型。

顺便提一下，MOSFET为Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor的缩写，是场效应晶体管 (FET) 的一种。IGBT为Insulated Gate Bipolar Transistor的缩写。

Si晶体管的特征

下面就双极晶体管、MOSFET、IGBT，汇总了相对于晶体管的主要评估项目的特征。

对于各项目的评估是基于代表性的特性进行的，因此存在个别不吻合的内容。请理解为整体的倾向、特征。另外，这些晶体管的结构、工作原理与代表性的参数如下。

双极晶体管（图中以NPN为例）由PN结组成，通过在基极流过电流，而在集电极-发射极间流过电流。如前面的特征汇总表中所示，关于驱动，需要根据与放大系数、集电极电流之间的关系来调整基极电流等。与MOSFET显著不同的是，用于放大或导通/关断的偏置电流会流经晶体管（基极）。

另外，MOSFET中有称为“导通电阻”的参数，尤其是处理大功率时是重要的特性。但双极晶体管中没有“导通电阻”这个参数。世界上最早的晶体管是双极晶体管，所以可能有人说表达顺序反了，不过近年来，特别是电源电路中MOSFET是主流，可能很多人都是从MOSFET用起来的，因此这里以MOSFET为主。下面言归正传。与双极晶体管的导通电阻相对应的是VCE(sat)，这是集电极-发射极间的饱和电压。这是流过既定的集电极电流时，即晶体管导通时的电压降，因此可通过该值求得导通时的电阻。

MOSFET（图中以Nch为例）通过给栅极施加电压在源极与漏极间创建通道来导通。另外，栅极通过源极及漏极与氧化膜被绝缘，因此不会流过 “导通”意义上的电流。但是，需要被称为“Qg”的电荷。

关于MOSFET，将再次详细介绍。

IGBT为双极晶体管与MOSFET的复合结构。是为了利用MOSFET和双极晶体管的优点而开发的晶体管。
与MOSFET同样能通过栅极电压控制进行高速工作，还同时具备双极晶体管的高耐压、低导通电阻特征。

工作上与MOSFET相同，通过给栅极施加电压形成通道来流过电流。结构上MOSFET（以Nch为例）是相同N型的源极与漏极间流过电流，而IGBT是从P型的集电极向N型的发射极流过电流，也就是与双极晶体管相同。因此，具有MOSFET的栅极相关的参数，以及双极晶体管的集电极-发射极相关的参数。

基本工作特性比较

这三种晶体管的工作特性各不相同。以下是Vce/Vds相对于基本的Ic/Id的特性。功率元器件基本上被用作开关，因此一般尽量在Vce/Vds较低的条件下使用。这是在使用的电路条件下，探讨哪种晶体管最适合时的代表特性之一。

欲了解更多ROHM Si晶体管,双极晶体管,MOSFET,IGBT信息：

【选型】ROHM（罗姆）IC、分立半导体、光学半导体、电子元器件、模块综合选型指南（总）

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全部评论（24）

EmmaChen Lv6. 高级专家 2019-09-03

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bo Lv7. 资深专家 2019-08-28

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MagicMoon Lv8 2019-08-10

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描述- ROHM的N通道、P通道MOSFET具有导通电阻低，开关速度快的特点。从小信号MOSFET到功率MOSFET，产品阵容丰富，可用于各种用途。非常适用于基站、服务器用的电源和工业设备、消费电子设备用的电机驱动应用。

型号- SIR466DP-T1-GE3,SIR514DP-T1-RE3,SIS4608LDN-T1-GE3,NVMFS5C460NT1G,NVMFS5C430NLAFT1G,NVMFS6H864NLT1G,NTTFS020N06CTAG,NVMFS5C468NLWFT1G,SIDR668DP-T1-GE3,SISC06DN-T1-GE3,NVTFS5820NLWFTAG,NTTFS4939NTWG,SIRA84BDP-T1-GE3,UT6KC5TCR,SIRA50ADP-T1-RE3,RS6L090BGTB1,NVTFS4823NWFTAG,SIJA54ADP-T1-GE3,NVTFS5824NLWFTAG,NVMFS016N10MCLT1G,NVTFS5C680NLWFTAG,NVTFS4C08NTAG,BSZ130N03LSGATMA1,SIJ494DP-T1-GE3,NTMFS5H431NLT1G,RF4L040ATTCR,NTTFS4C10NTAG,NTTFS5811NLTAG,SIS606BDN-T1-GE3,SIS476DN-T1-GE3,BSZ0904NSIATMA1,SZ100N06NSATMA1,IRFHM3911TRPBF,NTTFS080N10GTAG,FDS6612A,NVMFS5C645NT1G,NTTFS4932NTWG,SI4850BDY-T1-GE3,SI7114ADN-T1-GE3,SIR164ADP-T1-GE3,IRF7842TRPBF,NVTFS4C06NTWG,BSC028N06NSSCATMA1,SI7716ADN-T1-GE3,BSZ110N06NS3GATMA1,FDS6612A-NB5E029A,FDS8840NZ,UT6JE5TCR,NTTFS5C454NLTWG,NVTFS005N04CTAG,NTTFS5C673NLTWG,NTMFS5C645NT1G,SI7658ADP-T1-GE3,NVMFS5C423NLAFT1G,NTTFS115P10M5,NVTFS5C460NLTAG,SIR632DP-T1-RE3,SI7322DN-T1-E3,NTMFS4C028NT1G,SIR870BDP-T1-RE3,NTMFS4D2N10MDT1G,NTTFS5C460NLTAG,BSZ050N03LSGATMA1,SISH114ADN-T1-GE3,NTMFS6H852NLT1G,SIR104LDP-T1-RE3,NVTFS4C13NWFTWG,NVMFS6H852NLT1G,SIR120DP-T1-RE3,SIJA72ADP-T1-GE3,SI7370DP-T1-E3,SISHA12ADN-T1-GE3,IRF7854TRPBF,RF4E070BNTR,IRF7451TRPBF,SIRA14BDP-T1-GE3,NTMFS4925NET3G,NVTFS5811NLTAG,RF4C100BCTCR,SIR5708DP-T1-RE3,SIR474DP-T1-GE3,BSC070N10NS5SCATMA1,SIR122LDP-T1-RE3,SIRA52ADP-T1-RE3,SISHA10DN-T1-GE3,SI4174DY-T1-GE3,NVMFS5C460NLAFT1G,NVMFS5113PLT1G,NVMFS5C468NLAFT1G,BSZ065N03LSATMA1,NTMFS5113PLT1G,NVTFS6H888NTAG,SIS472BDN-T1-GE3,NVTFS020N06CTAG,NTMFS6H864NLT1G,SISA72ADN-T1-GE3,SISHA14DN-T1-GE3,SISHA18ADN-T1-GE3,NTMFS5C430NLT3G,NVMFWS9D6P04M8LT1G,NVTFS027N10MCLTAG,SIS4604LDN-T1-GE3,SIR5802DP-T1-RE3,RF4G100BGTCR,NTMFS4C13NT1G,NVTFS5826NLWFTWG,NTMFS4825NFET3G,IRF7821TRPBF,SIS128LDN-T1-GE3,NVMFS5832NLWFT1G,NVTFS4C13NTWG,NTMFS4C029NT3G,NVMFWS014P04M8LT1G,IRF7240TRPBF,SI7898DP-T1-E3,RF4C050APTR,SISA18ADN-T1-GE3,SIR112DP-T1-RE3,NTTFS4823NTAG,NVMFS5C468NT1G,NTTFS5820NLTAG,RQ3L070ATTB,NVTFS5820NLTAG,NVMFS4C310NT1G,NVMFS5C456NLAFT1G,RS1L151ATTB1,SIJA52ADP-T1-GE3,SI7478DP-T1-E3,FDS8842NZ,NTMFS4C03NT1G,NVMFS6H824NT1G,NTMFS4C029NT1G,BSZ0589NSATMA1,NVMFS5C442NLT3G,NTMFS5C442NLTT1G,SIR4602LDP-T1-RE3,SIJ128LDP-T1-GE3,IRF7855TRPBF,RS6P060BHTB1,SIRA02DP-T1-GE3,RH6L040BGTB1,NTMFS5C430NLT1G,NVTFS5826NLTAG,SI4126DY-T1-GE3,NTTFS4941NTAG,NVTFS5C673NLWFTAG,IRF8788TRPBF,SIR606DP-T1-GE3,NVMFS5832NLWFT3G,NTTFS5826NLTAG,RS6P100BHTB1,NVTFWS020N06CTAG,NVMFS016N06CT1G,NTMFS6H824NT1G,SIR680DP-T1-RE3,NVMFS5C468NLWFAFT1G,BSO110N03MSGXUMA1,BSZ160N10NS3GATMA1,SIDR170DP-T1-RE3,NVTFWS005N04CTAG,SIR588DP-T1-RE3,NTMFS4C35NT3G,NVMFS5C670NT1G,SIJ478DP-T1-GE3,SISA14DN-T1-GE3,NTTFS004N04CTAG,NVTFS4C08NWFTAG,SIS468DN-T1-GE3,NTMFS5C670NT1G,SIRA84DP-T1-GE3,NTTFS015N04CTAG,NVTFS008N04CTAG,NTTFS4985NFTAG,RF4P025ATTCR,IRF7241TRPBF,SIRA10BDP-T1-GE3,NVMFS3D0P04M8LT1G,SI4848ADY-T1-GE3,SIR462DP-T1-GE3,BSZ035N03LSGATMA1,SIS890ADN-T1-GE3,BSZ068N06NSATMA1,FDS8447,NVMFS6H818NLT1G,FDS8449,NTMFS4C03NT3G,SI7116BDN-T1-GE3,NVMFS5C456NLT1G,NTTFS4928NTAG,SIS822DNT-T1-GE3,SI4634DY-T1-E3,NTTFS4930NTWG,RF4E080GNTR,FDS8870,SIR584DP-T1-RE3,SI4124DY-T1-GE3,SIS322DNT-T1-GE3,NVTFS070N10MCLTAG,SIDR680DP-T1-GE3,RF4G060ATTCR,IRF8707TRPBF,FDS8638,NVTFS5C454NLTAG,SIR5710DP-T1-RE3,SI4848BDY-T1-GE3,NVMFS6H836NT1G,NTMFS6H824NLT1G,NTMFS4926NET3G,SI7456DDP-T1-GE3,FDS8878,NTTFS4840NTAG,NVTFWS004N04CTAG,ISZ019N03L5SATMA1,NTTFS4C25NTWG,NTTFS4945NTWG,FDS5351,NVMFS6H864NT1G,NVTFWS008N04CTAG,RQ3P045ATTB1,NVTFS5811NLWFTWG,NVMFS5C670NLAFT3G,SIDR668ADP-T1-RE3,SIR104ADP-T1-RE3,SIJ470DP-T1-GE3,NVMFS5C673NLT3G,NVMFS5C423NLT1G,SIR680ADP-T1-RE3,RF4E110GNTR,NVMFS5C442NT1G,SISS42DN-T1-GE3,NTTFS4C13NTWG,NTMFS005N10MCLT1G,ISZ0703NLSATMA1,NVMFS5113PLWFT1G,NTMFS5H663NLT1G,NTTFS4821NTWG,NTTFS4824NTAG,NVMFS4C05NT3G,NVMFS5C430NT1G,SIJ186DP-T1-GE3,NVMFS5C456NLT3G,NVTFS4823NTAG,NTMFS4C054NT1G,NVMFS027N10MCLT1G,SIR108DP-T1-RE3,UT6ME5TCR,NVMFS5C442NLAFT1G,SIRA88DP-T1-GE3,BSZ050N03MSGATMA1,IRF7469TRPBF,NVMFS6H836NT3G,NVTFS6H860NTAG,NVMFS6H836NLT1G,SIR422DP-T1-GE3,FDS8896,SIR582DP-T1-RE3,BSZ0909NSATMA1,NTMFS015N10MCLT1G,NTMFS4922NET3G,NVMFS5C670NLAFT1G,SIR876BDP-T1-RE3,NVTFS6H860NLWFTAG,SI4090BDY-T1-GE3,NTTFS4937NTWG,FDS8880,SIRA06DP-T1-GE3,SI7818DN-T1-E3,SIR826ADP-T1-GE3,ISZ040N03L5ISATMA1,NVTFS6H880NLTAG,NVTFS9D6P04M8LTAG,NTTFS4C10NTWG,NVTFS5824NLTAG,NTTFS5116PLTWG,FDS8884,SIR106ADP-T1-RE3,IRF8714TRPBF,SIR186LDP-T1-RE3,RS6E122BGTB1,NTMFS5H419NLT1G,SIRA16DP-T1-GE3,SIRA10DP-T1-GE3,SISA16DN-T1-GE3,SIJ4108DP-T1-GE3,NVMFS5C430NT3G,NVTFWS016N06CTAG,NVTFS024N06CTAG,FDS4470,NTTFS4C06NTWG,FDS86106,BSZ0500NSIATMA1,NVTFS5811NLTWG,NVMFS5C680NLT1G,NTMFS4C09NT3G,NVMFS5834NLWFT1G,SI4896DY-T1-GE3,NVTFS5826NLTWG,NVMFS5C673NLWFT1G,BSZ063N04LS6ATMA1,NTMFS5C460NLT3G,FDS4672A,NVTFS4C25NTAG,SISS42LDN-T1-GE3,UT6KB5TCR,NVMFS020N06CT1G,BSZ900N15NS3GATMA1,SIS412DN-T1-GE3,NVMFS5C466NLT1G,NVTFWS015N04CTAG,NVTFS4824NWFTAG,FDS5670,NVMFS5C682NLAFT1G,NVMFS6H824NLT1G,SIRA88BDP-T1-GE3,SI4178DY-T1-GE3,NVMFS5C677NLT1G,NVMFS5C466NT1G,IRF7853TRPBF,NVMFS5C670NLT3G,SIR826LDP-T1-RE3,NTTFS005N04CTAG,SIRA18BDP-T1-GE3,SISHA06DN-T1-GE3,N

对照表 - ROHM

【经验】提高AC/DC转换器效率的二次侧同步整流电路设计之同步整流用MOSFET的选型

本文是以ROHM BM1R001xxF系列电源IC为核心进行二次侧同步整流电路设计系列文档中的一篇，主要对取代二极管的的MOSFET进行选型。先选择取代二次侧整流二极管DOUT的同步整流用MOSFET M2。为了进行替换，需要先确认现有电路中的电流、电压和波形等，然后选择适合的MOSFET。还需要考虑到Ron（导通电阻）带来的损耗、封装的最大容许损耗PD等因素。

2020-01-30 - 设计经验代理服务技术支持批量订货