功率MOSFET將是下述內容的主要介紹對象,通過這篇文章,小編希望大家可以對功率MOSFET的相關情況以及信息有所認識和了解,詳細內容如下。
一、功率MOSFET的雪崩現(xiàn)象
在感性負載的電路應用中,MOSFET導通時對感性負載充電,電感積聚能量; 當MOSFET關閉時,感性負載中積聚的能量釋放,引起MOSFET漏極和源極間電壓急速上升,并有電流流過,直至能量釋放結束,電流和電壓降至為零,這個過程就是MOSFET中雪崩的現(xiàn)象,如下面的圖1,圖2,圖3。
在圖2中,MOSFET關閉時所承受的能量沖擊被鉗在了擊穿電壓VBR上,雖然datasheet中沒有給出具體的VBR值,但我們可以根據已知的V(BR)DSS值估算出。 VBR≈3*V(BR)DSS。
在圖4中,雪崩電流最大值IDS(AL)S和電流衰減時間tAL,及圖5中的雪崩功率PDS(AL)M都和感性負載的感值,MOSFET關閉前電流的最大值有關。
二、功率MOSFET基本特性解讀
靜態(tài)特性:
其轉移特性和輸出特性如下圖所示。
漏極電流ID和柵源間電壓UGS的關系稱為MOSFET的轉移特性,ID較大時,ID與UGS的關系近似線性,曲線的斜率定義為跨導Gfs。
MOSFET漏極伏安特性(輸出特性):
截止區(qū)(對應于GTR的截止區(qū));飽和區(qū)(對應于GTR的放大區(qū));非飽和區(qū)(對應于GTR的飽和區(qū))。電力 MOSFET工作在開關狀態(tài),即在截止區(qū)和非飽和區(qū)之間來回轉換。電力MOSFET漏源極之間有寄生二極管,漏源極間加反向電壓時器件導通。電力 MOSFET的通態(tài)電阻具有正溫度系數(shù),對器件并聯(lián)時的均流有利。
動態(tài)特性:
其測試電路和開關過程波形如下圖所示。
td(on)導通延時時間——導通延時時間是從當柵源電壓上升到10%柵驅動電壓時到漏電流升到規(guī)定電流的10%時所經歷的時間。
tr上升時間——上升時間是漏極電流從10%上升到90%所經歷的時間。
iD穩(wěn)態(tài)值由漏極電源電壓UE和漏極負載電阻決定。UGSP的大小和iD的穩(wěn)態(tài)值有關,UGS達到UGSP后,在up作用下繼續(xù)升高直至達到穩(wěn)態(tài),但iD已不變。
開通時間ton——開通延遲時間與上升時間之和。
td(off)關斷延時時間——關斷延時時間是從當柵源電壓下降到90%柵驅動電壓時到漏電流降至規(guī)定電流的90%時所經歷的時間。這顯示電流傳輸?shù)截撦d之前所經歷的延遲。
tf下降時間——下降時間是漏極電流從90%下降到10%所經歷的時間。
關斷時間toff——關斷延遲時間和下降時間之和。
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