20_基本元器件/03_功率器件 —— 层导览
本层回答一个问题:IC 之外,开关电源里那些“工作”的器件,各自是什么、为什么这样、怎么选。 IC 板块(30_经典IC精读)讲“控制器怎么指挥”,本层讲“被指挥的开关管与驱动电路怎么工作”——从硅限线到宽禁带,从器件物理到栅驱动芯片。
六个子类
| 子类 | 内容 | 定位 |
|---|---|---|
| 平面MOSFET/ | IR AN-1084 基础、Vishay 栅荷、Infineon 功耗计算、Toshiba 电气特性、AOS 结构 | 功率 MOS 的物理起点:RDS(on) 七分量、Ciss/Coss/Crss、栅荷与开关损耗 |
| 超结MOSFET/ | CoolMOS C7 技术笔记、应用与失效全译 | charge-balance 打破 Ron×面积极限;雪崩/SOA/感应开通/并联失效图鉴 |
| GaN/ | CoolGaN 栅驱动指南 + 600V 速查、EPC 死区白皮书 | E-mode GIT 的栅持流机制与驱动设计;第三象限与死区优化 |
| SiC/ | ROHM 栅驱动指南 + 89 页综合手册、Wolfspeed 69 页模块驱动设计 | 高压主力器件:SiC/SiO₂ 界面、Vth 漂移、短路耐量与保护链 |
| 栅驱动IC/ | IR/Infineon AN-978 全译 | 驱动 IC 圣经:自举、电平移位、负 Vs 事件、功耗与布局 |
| 器件物理 | MOSFET 架构演进、GaN 物理深潜、SiC 物理深潜 | 自写深潜教程:架构为什么这样演进、宽禁带凭什么破限 |
与 IC 层的联动
- 功耗计算篇 = 全库损耗核算的方法论上游:65W 五拓扑对比、各 IC 的 03/04 篇里的损耗核算公式(导通/开关/体二极管/栅驱动)皆源于此;
- 栅驱动IC/AN-978 是库内所有半桥/图腾柱 EVM(NCP51530/51561 等)的祖宗理论;
- 器件物理三篇与 06_GaN与隔离驱动基础 分工:教程讲通识,本层讲原厂逐句与物理推导;
- 选型落点:65W 级看 GaN/超结,kW 级图腾柱看 SiC(见 30_经典IC精读/06_PFC/NCP1681 快桥臂讨论)。
适合谁 / 不适合谁
适合:已完成 30_经典IC精读 至少一颗 IC 的深读、准备选器件或核算损耗的设计者;想搞清“宽禁带贵在哪、值不值”的评估者;被 MOS/驱动炸管问题困扰的排障者。
不适合:完全零基础(先读 00_总览);只做 <30 W 小功率且不需要优化损耗者(读各 IC 的 04 篇即可)。