MOSFET最早出现在大概上世纪60年代,首先出现在模拟电路的应用。功率MOSFET在上世纪80年代开始兴起,在如今已成为半导体领域最基础的器件之一,无论是在芯片设计里,还是板级电路应用上,无疑成为了重要的主角器件,尤其在大功率半导体领域,各种结构的 MOS 管更是发挥着不可替代的作用。
MOSFET具有驱动功率小、开关速度快,工作频率高,热稳定性强的特点,所以被起到放大电路或开关电路的作用。
依照其“通道”(工作载流子)的极性不同,可分为“N型”与“P型”的两种类型,通常又称为NMOSFET与PMOSFET,其他简称上包括NMOS、PMOS等。
MOSFET主要应用于高频率和中低压的小功率方面,不同类型的MOSFET的耐压性能、范围也不一样。
正因为MOSFET工作频率高,热稳定性强的优点,常用于汽车、工业等领域。据行业市场机构预测,2022年MOSFET在终端应用中,尤其是汽车领域,将占比22%,另外在PC电脑和存储设备占比达19%,工业比例为14%。
MOSFET在新能源电动车中的应用
MOSFET具备控制功率小、开关速度快的特点,广泛应用于低中高压的电路中,是功率半导体的基础器件。MOSFET是汽车电子中的核心元件,汽车引擎、驱动系统中的变速箱控制器以及制动、转向控制,都离不开MOSFET。
其实在进入新能源汽车时代前,MOSFET已应用于燃油车中涉及电动功能的区域,而在传统的燃油车中辅助刹车、助力转向和座椅等控制系统,单车用量约100个。
随汽车电动化开启,MOSFET需求激增。新能源汽车以电制动的方式使得中高压MOEFET作为DC-DC、OBC等电源重要组成部分应用于汽车动力域以完成电能的转换与传输,单车用量提升至200个以上;
此外,随着汽车智能化发展,ADAS、安全、信息娱乐等功能需MOSFET作为电能转换的基础器件支撑数字、模拟等芯片完成功能实现,使得中高端车型单车用量可增至400个以上。
汽车智能化是中低压MOSFET器件的增量空间,汽车电动化是超结MOSFET等中高压器件的发力方向。20-26年全球MOSFET市场将从74亿美金增至89亿美金,汽车应用占比从25%增加至30%。
MOSFET不仅能应用于汽车领域,在其他领域也有广泛应用。比如5G基站中射频端功率转换,还有因为MOS管具有发热少,体积小的特点,在手机快充技术的应用也较为普遍。
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