MOSFET每个参数都讲透了

发布时间:2024-09-23 17:38:21  


1

绝对最大额定值


任何情况下都不允许超过的最大值


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1.1 额定电压


V DSS :漏极(D)与源极(S)之间所能施加的最大电压值。


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V GSS :栅极(G)与源极(S)之间所能施加的最大电压值。


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1.2 额定电流


I D(DC) :漏极允许通过的最大直流电流值

此值受到导通阻抗、封装和内部连线等的制约

TC =25℃ (假定封装紧贴无限大散热板)


l D (Pulse) :漏极允许通过的最大脉冲电流值

此值还受到脉冲宽度和占空比等的制约


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1.3 额定功耗


PT :芯片所能承受的最大功耗,其测定条件有以下两种:


①TC=25°C的条件…紧接无限大放热板,封装

C: Case的简写  背面温度为25°C (图1)


②TA=25°C的条件.…直立安装不接散热板

A: Ambient的简写  环境温度为25°C(图2)


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1.4 额定温度


Tch:MOSFET的沟道的上限温度:


一般Tch≤150°C  (例)


Tstg:MOSFET器件本身或者使用了MOSFET的产品,其保存温度范围为:


最低-55°C,最高150°C(例)


1.5 热阻


表示热传导的难易程度。热阻值越小,散热性能越好。如果使用手册上没有注明热阻值时,可根据额定功耗PT及Tch将其算出。


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①沟道/封装之间的热阻 (有散热板的条件)


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热阻Rth的计算


例1:计算2SK3740沟道 /封装之间的热阻


2SK3740的额定功耗P T (T C = 25°C)

P T =[ 100 ](W)

因此


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例2 :计算2SK3740沟道/环境之间的热阻


2SK3740的额定功耗P T (Ta= 25°C)

P T =[ 1.5 ](W)

因此


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③沟道温度Tch的计算,利用热阻抗计算沟道温度


有散热板的情况下:


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直立安装无散热板的情况下:


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例: 计算2SK3740在以下条件下的沟道温度Tch


条件: 有散热板,且封装背面温度Tc=50 °C

现在功耗Pt = 2W

(额定功耗P T (Tc=25°C) =100W)


则计算结果如下:


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1.6 安全动作区SOA


SOA = Safe Operating Area

或 AOS = Area of Safe Operating


①正偏压时的安全动作区


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1.7 抗雪崩能力保证


对马达、线圈等电感性负载进行开关动作时,关断的瞬间会有感生电动势产生。


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①电路比较


(1)以往产品(无抗雪崩保证)的电路必须有吸收电路以保证瞬间峰值电压不会超过V DSS


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(2)有抗雪崩能力保证的产品,MOSFET自身可以吸收瞬间峰值电压而无需附加吸收电路。


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②实际应用例


额定电压V D SS 为600V的MOSFET的雪崩波形(开关电源)


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③抗雪崩能力保证定义


单发雪崩电流IAS:下图中的峰值漏极电流


单发雪崩能量EAS:一次性雪崩期间所能承受的能量,以Tch≤150°C为极限


连续雪崩能量EAR:所能承受的反复出现的雪崩能量,以Tch≤150°C为极限


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④怎样选择MOSFET的额定值


器件的额定

电压值 应高于实际最大电压值20%

电流值 应高于实际最大电流值20%

功耗值 应高于实际最大功耗的50%


而实际沟道温度不应超过-125 °C


上述为推荐值。实际设计时应考虑最坏的条件。如沟道温度Tch从50°C提高到100°C时,推算故障率降提高20倍。


2

电参数


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2.1 漏电流


I DSS :漏极与源极之间的漏电流。V GS = 0时,D与S之间加V DSS


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I GSS :栅极与源极之间的漏电流。V DS =0时,G与S之间加V GSS。

文章来源于:电子工程师笔记    原文链接
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