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功率MOSFET的主要參數特性

admin @ 2014-03-19 , reply:0

概述

 功率MOSFET的主要參數特性:  ①漏源擊穿電壓(V)V(BR)DSS:是在UGS=0時漏極和源極所能承受的最大電壓,它是結溫的正溫度係數函數。  ②漏極額定電流ID:ID是流過漏極的最……

 功率MOSFET的主要參數特性:

  ① 漏源擊穿電壓(V) V(BR)DSS :是在UGS =0時漏極和源極所能承受的最大電壓,它是結溫的正溫度係數函數。
  ② 漏極額定電流ID :ID 是流過漏極的最大的連續電流,它主要受器件工作溫度的限制。一般生產廠家給出的漏極額定電流是器件外殼溫度Tc=25℃時的值,所以在選擇器件時要考慮充分的裕度,防止在器件溫度升高時漏極額定電流降低而損壞器件。
  ③ 通態電阻RDS(ON) :它是功率MOSFET導通時漏源電壓與漏極電流的比率,它直接決定漏極電流。當功率MOSFET導通時,漏極電流流過通態電阻產生耗散功率,通態電阻值愈大,耗散功率愈大,越容易損壞器件。另外,通態電阻與柵極驅動電壓UGS有關,UGS 愈高,RDS(ON) 愈小,而且柵源電壓過低,抗干擾能力差,容易誤關斷;但過高的柵極電壓會延緩開通和關斷的充放電時間,即影響器件的開關特性。所以綜合考慮,一般取UGS =12-15V為宜。
  手冊中給出的RDS(ON) 是指器件溫度為25℃時的數值,實際上器件溫度每升高1℃,RDS(ON) 將增大0.7%,為正溫度係數。
  ④ 最大耗散功率PD (W):是器件所能承受的最大發熱功率(器件溫度為25℃時)。
  ⑤ 熱阻RΘjc (℃/W):是結溫和外殼溫度差值相對於漏極電流所產生的熱功率的比率。其中:θ-表示溫度,J-表示結溫,C-表示外殼。
  ⑥ 輸入電容(包括柵漏極間電容CGD和柵源極間電容CGS) :在驅動MOSFET中輸入電容是一個非常重要的參數,必須通過對其充放電才能開關MOSFET,所以驅動電路的輸出阻抗將嚴重影響MOSFET的開關速度。輸出阻抗愈小,驅動電路對輸入電容的充放電速度就越快,開關速度也就越快。溫度對輸入電容幾乎沒有影響,所以溫度對器件開關速度影響很小。柵漏極間電容CGD 是跨接在輸出和輸入迴路之間,所以稱為米勒電容。
  ⑦ 柵極驅動電壓UGS :如果柵源電壓超過20v,即使電流被限於很小值,柵源之間的硅氧化層仍很容易被擊穿,這是器件損壞的最常見原因之一,因此,應該注意使柵源電壓不得超過額定值。還應始終記住,即使所加柵極電壓保持低於柵-源間最大額定電壓,柵極連續的寄生電感和柵極電容耦合也會產生使氧化層損壞的振蕩電壓。通過柵漏自身電容,還可把漏極電路瞬變造成的過電壓耦合過來。鑒於上述原因,應在柵-源間跨接一個齊納穩壓二極體,以對柵極電壓提供可靠的嵌位。通常還採用一個小電阻或鐵氧體來抑制不希望的振蕩。
  ⑧ MOSFET的截止,不需要象雙極晶體管那樣,對驅動電路進行精心設計(如在柵極加負壓)。因為MOSFET是多數載流子半導體器件,只要把加在柵極-源極之間的電壓一撤消(即降到0v),它馬上就會截止。(見參(2) P70)
  ⑨ 在工藝設計中,應盡量減小與MOSFET各管腳連線的長度,特別是柵極連線的長度。如果實在無法減小其長度,可以用鐵氧體小磁環或一個小電阻和MOSFET的柵極串接起來,這兩個元件盡量靠近MOSFET的柵極。最好在柵極和源極之間再接一個10K的電阻,以防柵極迴路不慎斷開而燒毀MOSFET。
  功率MOSFET內含一個與溝道平行的反向二極體,又稱“體二極體”。?
  注意:這個二極體的反向恢復時間長達幾us到幾十us,其高頻開關特性遠不如功率MOSFET本身,使之在高頻下的某些場合成了累贅。
 

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