КП955 — полевой транзистор

Описание и применение

КП955 — мощный кремниевый транзистор со статической индукцией (БСИТ, биполярный СИТ) с вертикальным n-каналом, выполненный по эпитаксиально-планарной технологии. В отличие от обычных МОП-транзисторов, управление в таком приборе осуществляется за счёт электростатического поля затвора, создающего в коротком вертикальном канале потенциальный барьер. Результат — сочетание полевого управления (высокое входное сопротивление, управление напряжением) с биполярными преимуществами: низким остаточным напряжением в открытом состоянии и способностью пропускать большие токи при относительно небольших размерах кристалла.

Класс прибора — мощный высоковольтный ключ большой мощности для работы на повышенных частотах. При рассеиваемой мощности 70 Вт и допустимом токе стока 20 А варианты серии различаются по напряжению сток-исток: КП955А рассчитан на 700 В, КП955Б — на 450 В. Сопротивление открытого канала у таких структур исключительно мало — единицы-десятки миллиОм, — что снижает потери проводимости на открытом ключе. Принципиально важная черта БСИТ: отрицательный температурный коэффициент тока в рабочей области больших токов, то есть при нагреве сопротивление канала растёт, а не падает. Это делает параллельное включение нескольких транзисторов устойчивым без балластных резисторов — качество, критичное для наращивания мощности в многоячеечных преобразователях. При нулевом напряжении на затворе канал закрыт, что обеспечивает надёжное удержание закрытого состояния и упрощает схемы управления.

Основная область применения КП955А и КП955Б — быстродействующие силовые ключи в высокочастотных источниках питания с бестрансформаторным входом, импульсных преобразователях напряжения и ключевых усилителях мощности. Возможность работы на частотах в десятки МГц при токах свыше 20 А была редкостью для отечественной компонентной базы конца 1980-х — начала 1990-х годов. Прибор применялся в профессиональной и военной радиоэлектронной аппаратуре, где требовалось сочетание высокого напряжения питания, больших коммутируемых токов и высокой частоты переключения. Технология изготовления насчитывала порядка сорока технологических операций, включая формирование двухслойной маски Si₃N₄-SiO₂ и двойную диффузию фосфора для области истока — уровень сложности, сопоставимый с передовыми зарубежными разработками того времени.

Ближайшие западные аналоги по классу — мощные N-канальные MOSFET серии IRFP (IRFP460 500 В/20 А, IRFP460 используется в схожих применениях; для КП955А с его 700 В более адекватны приборы с запасом по напряжению), а также японские приборы серии 2SK высоковольтного класса. При замене следует учитывать, что КП955 — именно БСИТ, а не классический MOSFET: характеристики переключения и форма выходных кривых у него своеобразны, поэтому прямая подстановка западного MOSFET потребует проверки схемы управления затвором.

КП955 — полевой транзистор. Варианты: КП955А, КП955Б. Ниже — справочные электрические параметры и предельные режимы по вариантам исполнения.

Электрические параметры

Исполнения серии

КП955А