MOS控制晶閘管(MCT)工作原理和優點概述

在許多半導體控制器件中，MCT被認為是最新的。該器件基本上是一個晶閘管，在柵極結構中內置了兩個MOSFET。甲MOSFET 被用于接通MCT和另一個用于將其關閉。該器件主要用于開關應用，具有高頻，高功率，低導通電壓等特性。MCT結合了具有再生作用的傳統四層晶閘管和MOS管柵極結構的特征。在該器件中，所有柵極信號都相對于陽極施加，陽極作為參考。在通常使用的SCR中，陰極保持作為柵極信號的參考端子，這就是MCT內部的MOS管工作原理。

MCT單元的基本結構如下圖所示。

MOS控制晶閘管（MCT）結構

實際上，MCT將包括數千個并聯連接的基本單元，就像PMOSFET一樣。這有助于獲得設備的高載流能力。

MCT的等效電路如下圖所示。

MOS控制晶閘管（MCT）等效電路

它由ON-FET，OFF-FET和兩個晶體管組成。MCT的MOS結構表示在等效電路中。它由一個ON-FET，一個p溝道MOSFET和一個OFF-FET組成。npn和pnp晶體管都連接在一起，代表MCT的npnp結構。通過將箭頭拉向柵極端子來表示n溝道MOSFET。通過將箭頭拉離柵極端子來指示p溝道MOSFET。等效電路中的兩個晶體管表明MCT中存在再生反饋，就像它是普通的晶閘管一樣。MCT的電路符號如下所示。

MOS控制晶閘管（MCT）電路符號

打開過程

該器件通過柵極相對于陽極的負電壓脈沖導通。為了導通MCT，通過柵極和陽極之間的電壓脈沖使柵極相對于陽極為負。因此，MCT必須首先正向偏置，然后才施加負電壓。通過施加該負電壓脈沖，ON-FET導通，而OFF-FET已經截止。在ON-FET導通時，電流開始從陽極A流過ON-FET，然后作為npn晶體管的基極電流和發射極再流到陰極K.這導通npn晶體管。這導致集電極電流流入npn晶體管。當OFF FET為OFF時，npn晶體管的集電極電流作為pnp晶體管的基極電流。隨后，pnp晶體管也導通。如果兩個晶體管都打開，

關閉過程

通過在柵極施加正電壓脈沖來關閉器件。正電壓脈沖使OFF-FET導通，ON-FET導通。在OFF-FET導通后，pnp晶體管的基于發射極的端子被OFF-FET短路。因此，現在陽極電流開始流過OFF-FET，因此pnp晶體管的基極電流開始下降。該器件具有反向電壓阻斷能力的缺點。

MCT的優點

1. 低正向傳導下降

2. 快速開啟然后關閉時間

3. 開關損耗低

4. 高柵極輸入阻抗

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