Mosfet的原理.pdfVIP

静态电特性 V(BR)DSS ：漏-源击穿电压 V(BR)DSS （有时候叫做BVDSS）是指在特定的温度和栅源短接情况下，流过漏极电流达 到一个特定值时的漏源电压。这种情况下的漏源电压为雪崩击穿电压。 如图8 所示，V(BR)DSS 是正温度系数，温度高时的MOSFET 漏源击穿电压比温度低时要 大，实际上，温度低时V(BR)DSS 小于25℃时的漏源电压的最大额定值。例如图18，在-50 ℃, V(BR)DSS 大约是25℃时最大漏源额定电压的90% 。 图8. 归一化后的雪崩击穿电压随温度的变化 VGS(th) ：阈值电压 VGS(th)是指加的栅源电压能使漏极开始有电流或者关断MOSFET 时停止流过电流时的电 压，测试的条件（漏极电流，漏源电压，结温）也是有规格的。正常情况下，所有的MOS 栅极器件的阈值电压都会有所不同。因此，VGS(th) 的变化范围是规定好的。正如前面所讨 论过在温度的影响下，VGS(th)是负温度系数，这就意味着当温度上升时，MOSFET 将会在 比较低的栅源电压下开启。 RDS(on)：导通电阻 RDS(on)是指在特定的漏电流（通常为ID 电流的一半）、栅源电压和25℃的情况下测得的 漏-源电阻，除非另有规定。 IDSS：零栅压漏极电流 IDSS 是指在当栅源电压为零时，在特定的漏源电压下的漏源之间泄漏电流。既然泄漏电流 随着温度的增加而增大，IDSS 在室温和高温下都有规定。漏电流造成的功耗可以用IDSS 乘以漏源之间的电压计算，通常这部分功耗可以忽略不计。 IGSS —栅源漏电流 IGSS 是指在特定的栅源电压情况下流过栅极的漏电流 动态特性 从图九可以看出功率管的寄生电容分布情况，电容的大小由功率管的结构，材料和所加的电 压决定。这些电容和温度无关，所以功率管的开关速度对温度不敏感（除阈值电压受温度影 响产生的次生效应外） 图9. 功率管的电容分布图 由于器件里的耗尽层受到了电压影响，电容Cgs 和Cgd 随着所加电压的变化而变化。然而 相对于Cgd，Cgs 受电压的影响非常小，Cgd 受电压影响程度是Cgs 的100 倍以上。 如图10 所示为一个从电路角度所看到的本征电容。受栅漏和栅源电容的影响，感应到的 dv/dt 会导致功率管开启。 图10. 功率管的本征电容 简单的说，Cgd 越小对由于dv/dt 所导致的功率管开启的影响越少。同样Cgs 和Cgd 形成 了电容分压器，当Cgs 与Cgd 比值大到某个值的时候可以消除dv/dt 所带来的影响，阈值 电压乘以这个比值就是可以消除dv/dt 所导致功率管开启的最佳因数，APT 功率MOSFET 在这方面领先这个行业。 Ciss ：输入电容 将漏源短接，用交流信号测得的栅极和源极之间的电容就是输入电容。Ciss 是由栅漏电容 Cgd 和栅源电容Cgs 并联而成，或者 Ciss = Cgs +Cgd 当输入电容充电致阈值电压时器件才能开启，放电致一定值时器件才可以关断。因此驱动电 路和Ciss 对器件的开启和关断延时有着直接的影响。 Coss ：输出电容 将栅源短接，用交流信号测得的漏极和源极之间的电容就是输出电容。Coss 是由漏源电容 Cds 和栅漏电容Cgd 并联而成，或者 Coss = Cds +?Cgd 对于软开关的应用，Coss 非常重要，因为它可能引起电路的谐振 Crss ：反向传输电容 在源极接地的情况下，测得的漏极和栅极之间的电容为反向传输电容。反向传输电容等同于 栅漏电容。 Cres =?Cgd 反向传输电容也常叫做米勒电容，对于开关的上升和下降时间来说是其中一个重要的参数， 他还影响这关断延时时间。 图11 是电容的典型值随漏源电压的变化曲线. 图11. APT50M75B2LL 的电容VS 电压曲线 电容随着漏源电压的增加而减小，尤其是输出电容和反向传输电容。 Qgs, Qgd, 和 Qg ：栅电荷 栅电荷值反应存储在端子间电容上的电荷，既然开关的瞬间，电容上的电荷随电压的变化而 变化，所以设计栅驱动电路时经常要考虑栅电荷的影响。 请看图12，Qgs 从0 电荷开始到第一个拐点处，Qgd 是从第一个拐点到第二个拐点之间部 分（也叫做“米勒” 电荷），Qg 是从0 点到vGS 等于一个特定的驱动电压的部分。 图12. 栅源电压和栅电荷的函数曲线 漏电流和漏源电压的变化对栅电荷值影响比较小，而且栅电荷不随温度的变化。测试条件是 规定好的。栅电荷的曲线图体现在数据表中，包括固定漏电流和变化漏源电压情况下所对应 的栅电荷变化曲线。在图12 中平台电压VGS(pl)随着