詳解MOSFET特性參數值
一:絕對最大額定值(任何情況下都不允許超過的最大值,超過此值可能會導致產品失效)
1. 額定電壓
VDS:GS短接,漏極D和源極S間所能施加的最大電壓值
VGS:DS短接,柵極G和源極S間所能施加的最大電壓值
2. 額定電流
ID:漏極允許通過的最大直流電流值,此值受導通阻抗,封裝和內部連線等的制約
IDM:漏極允許通過的最大脈沖電流值,此值受脈沖寬度和占空比等的制約
3. 額定功耗
PD:芯片所能承受的最大功耗,測定條件有以下兩種:
1) 管殼溫度TC=25℃,接散熱板,使芯片結溫達到TJmax時施加的功率大??;
2) 環境溫度TA=25℃,不接散熱板,使芯片結溫達到TJmax時施加的功率大??;
4. 額定溫度
TJ:結溫,芯片所能承受的最大溫度,一般TJ≤150℃
Tstg:MOSFET器件本身的儲存溫度范圍,一般最低為-55℃,最高為150℃
5.熱阻
熱阻:表示產品散熱性能的好壞,熱阻值越小,散熱性能越好
RθJA:芯片到環境間的熱阻抗
RθJC:芯片到封裝管殼間的熱阻抗
一般熱阻值可通過額定功耗和溫度計算得出:
RθJA= ( TJ(MAX) - TA ) / PD
RθJC= ( TJ(MAX) - TC ) / PD
6. 安全動作區SOA
SOA全稱Safe Operating Area,主要由4個限制區構成,如下圖所示:
A:導通阻抗限制
B:額定電流限制
C:額定功耗限制(單脈沖)
D:額定電壓限制
7. MOSFET抗雪崩能力
1) 雪崩電流IAS,IAR
2) 雪崩能量EAS,EAR
EAS:單次雪崩能量,一次性雪崩期間所能承受的能量,以TJ≤150℃為極限
EAR:重復雪崩能量,所能承受以一定頻率重復出現的雪崩能量,以TJ≤150℃為極限
單次雪崩
重復雪崩

MOSFET雪崩能力測試電路
怎樣選擇MOSFET的額定參數(推薦):
電壓:應高于實際最大電壓的1.2倍
電流:應高于實際最大電流的1.2倍
功耗:應高于實際最大功耗的1.5倍
結溫:實際使用不應超過125℃
二:電參數
1. 漏電流
IDSS:VGS=0V,在DS間加額定電壓VDS(一般為80%BVDSS),流過ID的漏電流;
IGSS:VDS=0V,在GS間加額定電壓VGS(一般為100%VGS),流過IG的漏電流;
2. 開啟電壓VGS(th)
一般為VDS=VGS,ID=250uA條件下的VGS值;MOSFET的VGS(th)值具有負溫度特性,即溫度升高,VGS(th)參數值會降低
3. 導通阻抗 RDS(on)
MOSFET處于導通狀態時的阻抗,導通阻抗越大,開啟狀態時的損耗就越大,所以MOS管的選取,導通阻抗越小越好;MOSFET的RDS(on)值具有正溫度特性,即溫度升高,RDS(on)參數值會增大
導通阻抗RDS(on)一般在指定VGS和ID值的條件下測量得到,常溫條件下,相同VGS值,ID越大,RDS(on)值也會越大;相同ID值,VGS越大,RDS(on)值會越小
4. 正向傳導系數gFS
定義:漏極電流ID變化量與VGS值變化量的比值 ,單位為S(西門子),類似于雙極型晶體管的HFE
5. 內部電容量
MOSFET容量值越小,QG越小,開關速度越快,開關損耗越小
6. 電荷量
QG:柵極總電荷量
QGS:柵源極間的電荷量
QGD:柵漏極間的電荷量
MOSFET電荷的容量越大,所需開關時間越長,開關損失越大
、
7. 開關時間
td(on):開啟延遲時間
td(off):關斷延遲時間
tr:上升時間
tf:下降時間
8. 體二極管
MOS管襯底和漏極之間存在PN結所形成的二極管,通常襯底和源極短接故等效為源極和漏極之間的二極管,該二極管與溝道并聯。測量體二極管參數時必須使溝道處于關閉狀態。