1、特性参数
额定电压(VDSS、VGSS)、额定电流(ID(DC)、ID(Pulse))、额定功耗(PT)、额定温度(Tch、Tctg)、热阻(热传导的难易程度)···
2、推荐选择MOS (实际设计应考虑最坏的条件)
器件的额定电压值 高于实际最大电压值20%
电流值 高于实际最大电流值20%
功耗值 高于实际最大功耗的50%
而实际沟道温度不应超过—125℃
MOSFET的雪崩击穿过程主要是由于寄生晶体管被激活造成的。MOSFET由于工作在高频状态下,其热应力、电应力环境都比较恶劣,一般认为如果外部电气条件达到寄生三极管的导通门槛值,则会引起MOSFET故障。
3、电特性
漏电流(IDSS、IGSS)、栅极阈值电压(VGS(off)或VGS(th)、正向传导系数(yfs:单位VGS的变化所引起的漏极电流ID的变化)、导通阻抗(RDS(ON))、内部电容(Ciss、Coss、Crss)、电荷量(QG、QGS、QGD)、开关时间(Td(on)、tr、Td(off)、tf)、内部二极管(VGS、反向恢复时间trr、反向恢复电荷量Qrr)
A、在使用温度范围内栅极的噪声必须控制在阈值以下,若超过阈值电压,则会发生误操作。
B、在作为负载开关用时,若是电容性负载,则进入ON状态时,因为给电容充电需要过渡电流,如果yfs太小,有时会出现开关不动作的现象。、
C、栅极阈值电压:MOS的VDS=10V,ID=1mA时的栅极电压
D、QG:栅极的总电荷量,VGS=10V时,达到导通状态所需的电荷量。
E、二极管可视为一种电容。积累的电荷Qrr完全放掉需要时间为trr。另外,由于反向恢复时,处于短路状态,损耗很大。因此内部寄生二极管的电容特性使MOSFET开关频率受到限制。
4、功率MOS期间的设计要求
1)功率场效应管对栅极驱动电路的要求:
① 触发脉冲须具有足够快的上升和下降速度,脉冲前后沿要陡峭;
② 开通时,以低电阻对栅极电容充电,关断时为栅极电荷提供低电阻放电回路,以提高功率MOSFET的开关速度;
③ 为了使功率MOSFET可靠触发导通,栅极驱动电压应高于器件的开启电压,为了防止误导通,在功率MOSFET截止时最好能提供负的栅-源电压;
④ 功率MOSFET开关时所需的驱动电流为栅极电容的充放电电流,为了使开关波形有足够的上升和下降陡度,驱动电流要大。
2)过电压保护
① 防止栅-源过电压。如果栅源间的阻抗过高,则漏源间电压的突变会通过极间电容耦合到栅极而产生相当高的栅-源尖峰电压。这一电压会使栅源氧化层击穿,造成永久性损坏。如果是正方向的VGS瞬态电压,还会引起器件的误导通,导致该器件或电路其它器件产生瞬态电流过载。解决的办法是适当降低栅极驱动电路的阻抗,在栅-源间并接阻尼电阻,或并接约20V的齐纳二极管,尤其要防止栅极开路工作;
② 防止开关过程的漏-源过电压。如果器件接有感性负载,则当器件关断时,漏极电流的突变(di/dt)会产生比外电源还高的漏极尖峰电压,导致器件击穿。功率MOSFET关断得越快,产生的过电压越高。为此,需在MOSFET中设置保护电路来吸收浪涌电压。解决方法一般为加入RS缓冲电路和感性负载的二极管箝位电路。
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