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发布日期:
2022-04-18 09:02:52
关于MOSFET的寄生容量和温度特性
  MOSFET的静电容量
  功率MOSFET在构造上,如图1存在寄生容量。
  功率MOSFET在构造上,如图1存在寄生容量 MOSFET的G (栅极) 端子和其他的电极间由氧化膜绝缘,DS (漏极、源极) 间形成PN接合,成为内置二极管构造。Cgs, Cgd容量根据氧化膜的静电容量、Cds根据内置二极管的接合容量决定。
  图1: MOSFET的容量模型
  一般而言MOSFET规格书上记载的是表1中的Ciss/Coss/Crss三类。

表1 MOSFET的容量特性

记号

算式

含义

Ciss

Cgs+Cgd

输入容量

Coss

Cds+Cgd

输出容量

Crss

Cgd

反馈容量


  容量特性如图2所示,对DS (漏极、源极) 间电压VDS存在依赖性。VDS大则容量值小。
  图2: 容量 - VDS 依存性
  温度特性
  实测例见图(1) ~ (3)所示
  关于容量特性的温度依存性几乎没有差异。
  图3: 容量温度特性
  关于MOSFET的开关时间
  栅极电压ON/OFF之后,MOSFET才ON/OFF。这个延迟时间为开关时间。开关时间如表1所示种类,一般而言,规格书上记载td(on)/ tr/ td(off)/ tf。
  CJE长晶电子 根据图2电路的测定值决定规格书的typ.值。
  温度特性
  实测例如图3(1)~(4)所示。
  温度上升的同时开关时间略微增加,但是100°C上升时增加10%成左右,几乎没有开关特性的温度依存性。
  图3: 开关温度特性12.png  关于MOSFET的VGS(th)
  MOSFET开启时,GS (栅极、源极) 间需要的电压称为VGS(th)(界限值)。
  即输入界限值以上的电压时MOSFET为开启状态。
  那么MOSFET在开启状态时能通过多少A电流?针对每个元件,在规格书的电气特性栏里分别有记载。
  表1为规格书的电气特性栏示例。该情况下,输入VDS=10V时,使1mA电流通过ID所需的栅极界限值电压ID(th)为1.0V to 2.5V。
  表1: 规格书的电气特性栏
图片1.png
  ID-VGS特性和界限值温度特性的实测例如图1、2所示。
  如图1,为了通过绝大部分电流,需要比较大的栅极电压。
  表1所记载的机型,其规格书上的界限值为2.5V以下,但是为4V驱动产品。
  使用时请输入使其充分开启的栅极电压。
  如图2,界限值随温度而下降。
  通过观察界限值电压变化,能够计算元件的通道温度。
图片2.png
  图1: ID-VGS特性图2: 界限值温度特性
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