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MOSFET规格书曲线解读

发布日期 2018-06-22 13:32:55
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1.输出特性曲线
 
输出特性曲线表征了给定的栅源电压VGS下作为漏源电压VDS的函数的漏极电流ID。为了达到最优效率,MOSFET 应该在欧姆区内工作,此边界线介于欧姆区与饱和区之间,由 VDS = VGS-VGSTH定义。在任意给定的栅源电压下,超过欧姆区的 MOSFET 漏极电流都已饱和。随着工作点进入饱和区,漏极电流的任何进一步增大都会导致漏源电压的大幅升高(进入到线性工作模式),导通损耗增大

2.转移特性曲线
  
转移特性曲线表征了固定漏源电压下,漏极电流ID随栅源电压VGS的变化关系。两个温度下的漏极电流ID会有一个交点,被称为温度稳态工作点,当应用于 MOSFET 的栅源电压低于此点,MOSFET 工作在正温度系数,这意味着随着结温的升高,漏极电流将会增大,在温度稳态工作点以上,温度系数为负值,这意味着随着结温的升高,漏极电流将会减小。
跨导(gfs)是漏极电流对于栅源电压变化的敏感度的衡量指标,是转移特性曲线的切线斜率。

3.漏极电流和导通阻抗
  
漏极电流和导通阻抗曲线表征了变化的漏极电流ID与导通阻抗RDSON的曲线关系。VGS 在此图表中具有重要作用。在不同栅极驱动电压VGS,导通电阻曲线发生了巨大的变化。要完全开通器件(常规驱动电压器件),建议应用 10V 以获得效率较优的低漏源导通电阻。

4.寄生二极管的正向特性曲线
  
寄生二极管的正向特性曲线表征了MOSFET寄生二极管正向压降随电流变化的函数关系,两个温度下的源极电流IS会有一个交点,当应用于的源极电流低于此点,寄生二极管正向压降呈现负温度系数,高于此点,呈现出正温度系数。

5.BVDSS和RDSON随温度变化曲线
  

两个曲线表征了BVDSS和RDSON随温度变化的曲线关系,两者都是正温度系数。

6.栅极电荷曲线
  
栅极电荷曲线表征了在给定的栅源电压和漏源供电电压Vdd条件下开通MOSFET所必需的栅极电荷典型变化。栅极电荷Qg包含栅源电荷Qgs、栅漏电荷Qgd,以及将VGS从平台电平升至需要的VGS电平所需的电荷。
Qgs 是将栅源电容(Cg-s )充电至平台电平所需的电荷。在此期间,漏极电流ID将在达到栅极阈值电压VGSTH后升高至负载值。漏源电压VDS基于不同的负载表现出不同的行为。对于电阻性负载,漏源电压将在漏极电流升高的同时下降。对于电感性负载,VDS将在漏极电流达到负载值后开始下降。在电压VDS下降至其导通值(VDS =RDSON *ID)之前,必须对栅漏电容(Cg-d )(米勒电容)进行放电,这部分电荷被定义为栅漏电荷Qgd。
Qgs和Qgd不足以完全开通晶体管,因为漏源导通电阻尚未降至最低,
平台电平Vg不固定,它随负载条件(电流)变化。

7.结电容曲线
  
结电容曲线表征了输入电容Ciss、输出电容Coss、反向电容Crss和漏源电压的函数变化关系。通过曲线可以发现,漏源电压对反向电容Crss和输出电容Coss影响很大。这是由于空间电荷区在 MOSFET 开关过渡期间发生的变化所致。

8.瞬态热响应曲线
  
 瞬态热阻抗曲线表征了针对每个指定的占空比(D=Tp /T),作为加载时间Tp(脉冲宽度)函数的热阻Zjc的变化。瞬态热阻抗Zjc同时考虑了器件的热容Cjc和热阻Rjc,主要被用于估算瞬态功率损耗造成的温度。
要将热量从器件中耗散出去,必须经过多个具有各自的热阻和热容特性的不同层。因此,热阻或热容(取决于脉冲宽度)对于该器件的工作情况具有决定性的影响。

9.安全工作区
  
安全工作区表征了器件在电流和电压构成的封闭区域内可以安全工作的特性。

A:由最大ID值限制;
B:此区域受最高结温下的导通电阻 RDS(on)限制;
C:在 TC 固定时,最大功率损耗随热阻抗变化而变化,因此此区域由所应用的功率脉冲宽度决定;
D:由最大击穿电压BVDSS限制。




 
 

SEMIPOWER 2018-06-22

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