瑞薩電子高壓MOS在進行產(chǎn)品開發(fā)時的注意要點

本文主要介紹瑞薩電子（又稱：Renesas注1)高壓MOS在客戶電源等產(chǎn)品開發(fā)時的選型以及特性的說明，為客戶的產(chǎn)品開發(fā)提供參考性的設(shè)計意見。
 
    MOSFET以其電壓控制、開關(guān)頻率高、開關(guān)速度快等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于電源等產(chǎn)品中。Renesas高壓MOS涵蓋漏源電壓（VDSS）等級600V、800V、900V、1400V，具有極低的RDS(ON)和豐富的封裝系列，應(yīng)用十分廣泛。
    MOSFET最重要的兩個參數(shù)是漏源電壓（VDSS）和導(dǎo)通電阻RDS(ON)。電流值和最大耗散功率值必須仔細觀察，因為它們只有當(dāng)背板溫度到25OC時才能達到，切換時間僅在滿足數(shù)據(jù)說明書中所描述的特定條件下才適用。
    一般來說Renesas高壓MOS數(shù)據(jù)手冊主要包含以下幾個部分：特性、極限值、電氣特性以及典型特性。
    Renesas高壓MOS所具有的性能優(yōu)勢：
1、具有比較低的Qg
2、Vgs電壓±30 V
3、具有比較低的導(dǎo)通阻抗
4、很好的防雪崩能力
  
    Renesas MOS采用了五代UMOS工藝，可以把RDS(ON)做的比較小，2SK3298B的導(dǎo)通電阻只有0.75歐姆，可以大大減少MOS的損耗。
    極限值部分給出了10個參數(shù)的絕對最大值。器件運行的時候一定不能超過此值，否則會造成MOS永久的損壞。其中，尤其需要注意漏極電流和耗散功率的值是在25OC時給出的，在實際運行中只能作為參考。
    電氣特性部分主要含有幾個重要的參數(shù)：開啟關(guān)斷時間參數(shù)、跨導(dǎo)參數(shù)、結(jié)電容參數(shù)以及體內(nèi)二極管參數(shù)等。Renesas高壓MOS一般要比同類型的其它牌子的MOS開關(guān)速度快，但有個很重要的先決條件就是：柵極驅(qū)動電壓要在10V以上，因為Renesas高壓MOS結(jié)電容參數(shù)比較大。
    典型特性部分給出了很多參數(shù)的動態(tài)曲線。比較重要的參數(shù)曲線有：熱阻曲線、轉(zhuǎn)移特性曲線、跨導(dǎo)曲線、導(dǎo)通電阻和漏極電流的關(guān)系曲線以及耗散功率和溫度的關(guān)系曲線等。耗散功率隨著溫度的升高而下降，導(dǎo)通電阻隨著溫度的升高而增大。
    Renesas高壓MOS具有比較明顯的導(dǎo)通阻抗低、開關(guān)速度快的優(yōu)點，但驅(qū)動電路的好壞直接影響了MOS的特性。為了達到良好的驅(qū)動波形和開關(guān)特性，使管子能夠工作在比較理想的狀態(tài)，現(xiàn)結(jié)合數(shù)據(jù)手冊中的幾個參數(shù)影響和典型曲線注2加以分析。
    1、RDS(ON)隨VGS的變化曲線：

 
    由圖可知，當(dāng)VGS在小于10V的時候，RDS(ON)是比較大的，特別是在小于7-8V的時候，RDS(ON)幾乎是無窮大,管子幾乎沒有開啟。所以我們建議驅(qū)動電壓一般要在10V以上，這樣可以獲得比較低的導(dǎo)通阻抗和減小MOS的損耗。
    2、由數(shù)據(jù)手冊得到Renesas高壓MOS的CISS、COSS、、CRSS是比較大的，所以為了獲得比較好的驅(qū)動波形，建議柵極驅(qū)動電阻不要太大，盡量在幾十歐姆。
    3、跨導(dǎo)參數(shù)及曲線?？鐚?dǎo)是MOS一個很重要的參數(shù)，反映了柵極驅(qū)動電壓對漏極電流的控制能力。由下圖的轉(zhuǎn)移特性曲線可知：當(dāng)MOS柵極驅(qū)動電壓在10V左右的時候，MOS漏極電流才能達到標(biāo)稱的值。

    以上分析了Renesas高壓MOS的一些特性和為了達到比較好的開關(guān)特性的一些參數(shù)配合?，F(xiàn)針對以上幾點做總結(jié)，Renesas授權(quán)代理商世強電訊給出以下幾點意見，供大家在產(chǎn)品的開發(fā)中做參考：
1、柵極驅(qū)動電壓要在10V以上，可以獲得比較好的驅(qū)動波形和較低的導(dǎo)通阻抗，可以減少MOS的發(fā)熱和損耗。
2、柵極驅(qū)動電阻最好在EMI和驅(qū)動波形之間做合適的選擇，最好在幾十歐姆，Renesas數(shù)據(jù)手冊中參數(shù)的測試條件中驅(qū)動電阻為25歐姆。
3、因為Renesas高壓MOS柵源極耐壓比較高，可以達到30V。所以在負載比較重或漏極電流比較大的情況下，為了避免漏極電流失控MOS進入放大區(qū)工作，柵極驅(qū)動電壓適當(dāng)?shù)倪€要加大，只要不超過標(biāo)稱的30V就可以。

注1：本文Renesas高壓MOS都指的是原NEC電子部分。
注2：本文曲線來自Renesas 2SK3298B（600V，7.5A）數(shù)據(jù)手冊。