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IGSS對柵極驅(qū)動(dòng)漏電流的影響

lhl545545 ? 來源:玩轉(zhuǎn)單片機(jī) ? 作者:玩轉(zhuǎn)單片機(jī) ? 2020-06-05 09:18 ? 次閱讀
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MOS管數(shù)據(jù)手冊上的相關(guān)參數(shù)有很多,以MOS管VBZM7N60為例,下面一起來看一看,MOS管的數(shù)據(jù)手冊一般會包含哪些參數(shù)吧。

極限參數(shù)也叫絕對最大額定參數(shù),MOS管在使用過程當(dāng)中,任何情況下都不能超過下圖的這些極限參數(shù),否則MOS管有可能損壞。

VDS表示漏極與源極之間所能施加的最大電壓值。VGS表示柵極與源極之間所能施加的最大電壓值。ID表示漏極可承受的持續(xù)電流值,如果流過的電流超過該值,會引起擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。IDM表示的是漏源之間可承受的單次脈沖電流強(qiáng)度,如果超過該值,會引起擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。

EAS表示單脈沖雪崩擊穿能量,如果電壓過沖值(通常由于漏電流和雜散電感造成)未超過擊穿電壓,則器件不會發(fā)生雪崩擊穿,因此也就不需要消散雪崩擊穿的能力。EAS標(biāo)定了器件可以安全吸收反向雪崩擊穿能量的高低。

PD表示最大耗散功率,是指MOS性能不變壞時(shí)所允許的最大漏源耗散功率,使用時(shí)要注意MOS的實(shí)際功耗應(yīng)小于此參數(shù)并留有一定余量,此參數(shù)一般會隨結(jié)溫的上升而有所減額。(此參數(shù)靠不?。?/p>

TJ, Tstg,這兩個(gè)參數(shù)標(biāo)定了器件工作和存儲環(huán)境所允許的結(jié)溫區(qū)間,應(yīng)避免超過這個(gè)溫度,并留有一定余量,如果確保器件工作在這個(gè)溫度區(qū)間內(nèi),將極大地延長其工作壽命。

dV/dt反映的是器件承受電壓變化速率的能力,越大越好。對系統(tǒng)來說,過高的dv/dt必然會帶來高的電壓尖峰,較差的EMI特性,不過該變化速率通過系統(tǒng)電路可以進(jìn)行修正。

熱阻表示熱傳導(dǎo)的難易程度,熱阻分為溝道-環(huán)境之間的熱阻、溝道-封裝之間的熱阻,熱阻越小,表示散熱性能越好。

△VDS/TJ表示的是漏源擊穿電壓的溫度系數(shù),正溫度系數(shù),其值越小,表明穩(wěn)定性越好。

VGS(th)表示的是MOS的開啟電壓(閥值電壓),對于NMOS,當(dāng)外加?xùn)艠O控制電壓 VGS超過 VGS(th) 時(shí),NMOS就會導(dǎo)通。

IGSS表示柵極驅(qū)動(dòng)漏電流,越小越好,對系統(tǒng)效率有較小程度的影響。

IDSS表示漏源漏電流,柵極電壓 VGS=0 、 VDS 為一定值時(shí)的漏源漏流,一般在微安級。

RDS(ON)表示MOS的導(dǎo)通電阻,一般來說導(dǎo)通電阻越小越好,其決定MOS的導(dǎo)通損耗,導(dǎo)通電阻越大損耗越大,MOS溫升也越高,在大功率電源中,導(dǎo)通損耗會占MOS整個(gè)損耗中較大的比例。

gfs表示正向跨導(dǎo),反映的是柵極電壓對漏源電流控制的能力,gfs過小會導(dǎo)致MOSFET關(guān)斷速度降低,關(guān)斷能力減弱,過大會導(dǎo)致關(guān)斷過快,EMI特性差,同時(shí)伴隨關(guān)斷時(shí)漏源會產(chǎn)生更大的關(guān)斷電壓尖峰。

Ciss表示輸入電容,Ciss=Cgs+Cgd,該參數(shù)會影響MOS的開關(guān)時(shí)間,該值越大,同樣驅(qū)動(dòng)能力下,開通及關(guān)斷時(shí)間就越慢,開關(guān)損耗也就越大。

Coss表示輸出電容,Coss=Cds+Cgd;Crss表示反向傳輸電容,Crss=Cgd(米勒電容)。這兩項(xiàng)參數(shù)對MOSFET關(guān)斷時(shí)間略有影響,其中Cgd會影響到漏極有異常高電壓時(shí),傳輸?shù)組OSFET柵極電壓能量的大小,會對雷擊測試項(xiàng)目有一定影響。

Qg、Qgs、Qgd、td(on)、tr、td(off)、tf這些參數(shù)都是與時(shí)間相互關(guān)聯(lián)的參數(shù)。開關(guān)速度越快對應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)是開關(guān)損耗越小,效率高,溫升低,對應(yīng)的缺點(diǎn)是EMI特性差,MOSFET關(guān)斷尖峰過高。

IS 、ISM這些參數(shù)如果過小,會有電流擊穿風(fēng)險(xiǎn)。

VSD、trr如果過大,在橋式或LCC系統(tǒng)中會導(dǎo)致系統(tǒng)損耗過大,溫升過高。

Qrr該參數(shù)與充電時(shí)間成正比,一般越小越好。

輸出特性曲線是用來描述MOS管電流和電壓之間關(guān)系的曲線,特性曲線會受結(jié)溫的影響,一般數(shù)據(jù)手冊上會列出兩種溫度下的特性曲線。

IGSS對柵極驅(qū)動(dòng)漏電流的影響?

IGSS對柵極驅(qū)動(dòng)漏電流的影響?

根據(jù)MOS管的輸出特性曲線,取Uds其中的一點(diǎn),然后用作圖的方法,可取得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)移特性曲線。從轉(zhuǎn)移特性曲線上可以看出當(dāng)Uds為某值時(shí),Id與Ugs之間的關(guān)系。

IGSS對柵極驅(qū)動(dòng)漏電流的影響?

MOS的導(dǎo)通電阻跟結(jié)溫是呈現(xiàn)正溫度系數(shù)變化的,也就是結(jié)溫越高,導(dǎo)通電阻越大。MOS數(shù)據(jù)手冊上一般會畫出當(dāng)VGS=10V時(shí)的導(dǎo)通電阻隨溫度變化的曲線。

IGSS對柵極驅(qū)動(dòng)漏電流的影響?

電容容量值越小,柵極總充電電量QG越小,開關(guān)速度越快,開關(guān)損耗就越小,開關(guān)電源DC/DC變換器等應(yīng)用,要求較小的QG值。

IGSS對柵極驅(qū)動(dòng)漏電流的影響?

IGSS對柵極驅(qū)動(dòng)漏電流的影響?

MOS管一般會有一個(gè)寄生二極管,寄生二極管對MOS管有保護(hù)的作用,它的特性跟普通的二極管是一樣的,也具有正向?qū)ǖ奶匦浴?/p>

IGSS對柵極驅(qū)動(dòng)漏電流的影響?

最大安全工作區(qū)是由一系列(電壓,電流)坐標(biāo)點(diǎn)形成的一個(gè)二維區(qū)域,MOS管工作時(shí)的電壓和電流都不能超過該區(qū)域,如果超過這個(gè)區(qū)域就存在危險(xiǎn)。

IGSS對柵極驅(qū)動(dòng)漏電流的影響?

IGSS對柵極驅(qū)動(dòng)漏電流的影響?

IGSS對柵極驅(qū)動(dòng)漏電流的影響?

IGSS對柵極驅(qū)動(dòng)漏電流的影響?

可以看到,MOS管的相關(guān)參數(shù)其實(shí)有很多,其實(shí),在一般應(yīng)用中,我們主要考慮漏源擊穿電壓VDS、持續(xù)漏極電流ID、導(dǎo)通電阻RDS(ON)、最大耗散功率PD、開啟電壓VGS(th),開關(guān)時(shí)間,工作溫度范圍等參數(shù)就可以了。
責(zé)任編輯:pj

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