MOSFET漏極導(dǎo)通特性了解嗎?看看大佬怎么講明白的
今天,小編將在這篇文章中為大家?guī)?a href="/tags/MOSFET" target="_blank">MOSFET漏極導(dǎo)通特性的有關(guān)報道,通過閱讀這篇文章,大家可以對MOSFET具備清晰的認(rèn)識,主要內(nèi)容如下。
MOSFET的漏極導(dǎo)通特性如下圖所示,根據(jù)功率MOSFET輸出特征,工作區(qū)也可以分為三個區(qū):關(guān)斷區(qū)、線性區(qū)和可變電阻區(qū)。
圖 MOSFET典型的漏極導(dǎo)通特性
當(dāng)驅(qū)動開通脈沖加到MOSFET的G和S極時,Vgs的電壓逐漸升高時,MOSFET的開通軌跡A-B-C-D見下圖的路線所示。
圖:功率MOSFET的開通軌跡
(1) 截止區(qū)
開通前MOSFET起始工作點(diǎn)位于上圖的右下角A點(diǎn)以下,Vgs的電壓逐漸升高,Id電流為0,Vgs的電壓從0上升到Vth,Id電流從0開始逐漸增大。
(2) 恒流區(qū)
動態(tài)恒流區(qū)就是圖中的A-B,也就是Vgs電壓從Vth增加到米勒平臺電壓Vgs(pl)的區(qū)間,從這個過程可以非常直觀的發(fā)現(xiàn):MOSFET工作在恒流區(qū),因?yàn)閂gs的電壓在變化,這個過程是一個動態(tài)恒流的過程,也就是Vgs電壓和Id電流自動找平衡的動態(tài)過程。Vgs電壓的變化伴隨著Id電流相應(yīng)的變化,其變化關(guān)系就是MOSFET的跨導(dǎo)gfs:
在這個過程中,Vgs電壓保持不變,Vgd的電壓為Vgs-Vds,為負(fù)壓,就是D的電壓高于G。當(dāng)Id電流達(dá)到負(fù)載的最大允許電流ID(max)時,MOSFET進(jìn)入下一個工作區(qū):米勒平臺區(qū)。
(3) 米勒平臺區(qū)
從B點(diǎn)開始,Vds開始下降,Vgd負(fù)電壓絕對值也開始下降,只要D極電壓開始變化,就會產(chǎn)生非常大的dv/dt,通過電容Crss,產(chǎn)生的電流為:
這個電流足夠大,可以將驅(qū)動電路能夠提供的電流都抽取過去,驅(qū)動電路的電流幾乎全部流過Crss,以掃除Crss電容存儲的電荷,這樣Cgs電容幾乎沒有電流流過,柵極電壓也就基本維持不變,可以看到Vgs在一段時間B-C內(nèi)維持一個平臺電壓,這就是米勒平臺區(qū)。
對于增強(qiáng)型MOSFET(Enhancement-Mode MOSFET),在沒有施加足夠的正向電壓(稱為閾值電壓)到柵極上時,它處于截止?fàn)顟B(tài),漏極電流極小。只有當(dāng)柵極施加了大于閾值電壓的正向電壓時,才會形成一個導(dǎo)電通道,允許電流從漏極到源極流過。因此,增強(qiáng)型MOSFET的漏極導(dǎo)通特性是需要外部輸入適當(dāng)?shù)男盘栆源蜷_導(dǎo)電通道的。
對于耗盡型MOSFET(Depletion-Mode MOSFET),在沒有施加負(fù)向電壓到柵極上時,它處于導(dǎo)通狀態(tài),漏極電流存在。當(dāng)柵極施加負(fù)向電壓時,負(fù)向電壓會排斥導(dǎo)電通道中的載流子,使得通道變窄或關(guān)閉,減小或截止漏極電流。
不同類型的MOSFET具有不同的工作特性和開啟條件,因此在設(shè)計(jì)電路時需要根據(jù)具體型號和應(yīng)用要求選擇合適的MOSFET類型,以確保所需的漏極導(dǎo)通特性得到滿足。
功率MOSFET工作在線性區(qū)時,器件承受高的電壓和耗盡層高壓偏置會產(chǎn)生什么影響?
功率MOSFET工作在線性區(qū)時,器件承受高的電壓,耗盡層高壓偏置導(dǎo)致有效的體電荷減小;工作電壓越高,內(nèi)部的電場越高,電離加強(qiáng)產(chǎn)生更多電子-空穴對,形成較大的空穴電流。 特別是如果工藝不一致,局部區(qū)域達(dá)到臨界電場,會產(chǎn)生非常強(qiáng)的電離和更大的空穴電流,增加寄生三極管導(dǎo)通的風(fēng)險。
以上便是小編此次帶來的有關(guān)MOSFET漏極導(dǎo)通特性的全部內(nèi)容,十分感謝大家的耐心閱讀,想要了解更多相關(guān)內(nèi)容,或者更多精彩內(nèi)容,請一定關(guān)注我們網(wǎng)站哦。