功率元器件应用秘诀，采用专用MOSFET提高效率

　　新的MOSFET将瞄准多个市场，包括直流对直流（DC-DC）、离线交流对直流（AC-DC）、电机控制、不断电系统（UPS）、太阳能逆变器（Inverter）、焊接、钢铁切割、开关电源（Switched-mode Power Supply， SMPS）、太阳能/风能和电动车（EV）电池充电器等。

　　具较高开关频率　MOSFET应用范围优于IGBT

　　由于电力需求日益增长，且发电成本也同步上升，对公家事业而言，政府机构要求减少有害气体排放量的压力也在增加，在在迫使设计人员须提高设备电源效率和性能。尤其各国政府机构对最低电源转换效率的规範，更让元件设计人员须根据特殊拓扑的变化，开发特定应用MOSFET，因此元件参数在所有拓扑中，均扮演改善电路效率和性能的重要角色。

　　在1970年代晚期推出MOSFET前，闸流体（Thyristor）和双极型接面电晶体（Bipolar Junction Transistors， BJT）是仅有的功率开关。BJT是电流受控元件，而MOSFET与在1980年代面世的绝缘闸双极电晶体（IGBT）则同为电压受控元件。

　　然而，MOSFET是正温度系数元件，但IGBT不一定是正温度系数元件；且MOSFET为多数载流子元件，成为高频应用的理想选择，如将DC转换为AC的逆变器，可以在超音波的频率下工作，以避免音频干扰；相较于IGBT，MOSFET还具有高抗雪崩能力。

　　在选择MOSFET时，工作频率是一项重要的考量因素，与同等的MOSFET相比，IGBT具有较低的箝位能力。当在IGBT和MOSFET之间选择时，必须考虑逆变器输入的DC汇流排电压、额定功率、功率拓扑和工作频率。IGBT通常用于200伏特（V）及以上的应用；而MOSFET可用于从201000伏特的应用。市面上业者虽可提供300伏特的IGBT，但MOSFET的开关频率比IGBT高得多，且较新型MOSFET还具有更低的导通损耗和开关损耗，逐渐在高达600伏特的中等电压应用取代IGBT。

　　环保节能意识抬头　特定应用MOSFET需求大增

　　对替代能源电力系统、UPS、开关电源和其他工业系统的设计工程师而言，由于须不断设法改进系统轻载和满载时的电源转换效率、功率密度、可靠性和动态性能，故对效能优异的特定应用MOSFET需求殷切。其中，风能是近来增长最快的能源之一，风力机翼片控制中须使用大量的MOSFET元件，藉着满足不同应用需求，特定应用MOSFET即可改善上述所需的功能表现。

　　不久的将来，其他需要新型和特定MOSFET的应用还包括易于安装在家庭车库，或商业停车场的电动车充电系统。这些充电系统将通过太阳能系统和公用电网（Utility Grid）来运行。由于壁挂式电动车充电站须具快速充电能力，且建置太阳能电池充电站也将变得愈来愈重要，均须导入可支援高压的特定应用MOSFET。

　　太阳能逆变器可能需要不同的MOSFET，例如Ultra FRFET MOSFET和常规体（Regular Body）二极体MOSFET；至于叁相马达驱动和UPS逆变器则需相同类型的MOSFET。近来，业界大量投资太阳能发电，大多数增长始于住宅太阳能计画，随后较大规模的商业专案也陆续出现，而多晶硅价格已从2007年的每公斤400美元跌落至2009年的每公斤70美元，且仍持续降价，也将驱动市场显着增长。

　　事实上，太阳能系统对特定应用MOSFET的需求早已存在。由于太阳能可帮助降低峰值功率的成本，避免发电成本随燃料价格波动而增加，并可为公用电网提供更多的电力，成为取之不尽的绿色能源；加上美国政府已设定目标，要求80%的国家电力要来自绿色能源，在在带动对特定应用MOSFET元件不断增长的需求。如果将不同拓扑的MOSFET元件优化，可显着提升最终产品解决方案的效率。

　　与此同时，逐渐普及的市电并联（Grid-tie）逆变器係一种将DC转换为AC注入现有公用电网的专用逆变器。DC电源由可再生能源产生，如风力机组或太阳能电池板，该逆变器也被称为电网交互（Grid Interactive）或同步逆变器，只有在连接至电网时，市电并联逆变器才会工作。目前市场上的逆变器採用各种拓扑设计，视功能要求的折衷权衡而定，独立操作的逆变器也以特定设计，提供功率因数为1，或延迟、超前的电源。

儘管特定应用MOSFET正快速兴起，但其诉求高开关频率须降低MOSFET的寄生电容，此一做法的代价将牺牲导通电阻（Rds（on））。而低频应用，则要求以降低Rds（on）做为最优先考量。对于单端型应用，MOSFET自体二极体恢復（Body Diode Recovery）特性并不重要，但对双端型应用则变得非常重要，因其要求低反向恢復电荷（Reverse Recovery Charge， QRR）和低反向恢復时间（Reverse Recovery Time， tRR）和更软的自体二极体恢復。在软开关双端应用中，这些要求对可靠性极其重要；而硬开