MOSFET | 如何看懂MOSFET手册？①

转自：http://news.eeworld.com.cn/mp/dzyjbj/a64706.jspx

Features and Description

 

 

■ Features主要讲的是这颗IC的典型参数，IC厂家一般会在这里把他们引以为豪的指标也写出来，虽然有时候对你的设计并没什么用。下面逐一解释：

 

1.9A,600V：表示MOSFET在常温下的通流能力为1.9A，关断时DS耐压为600V；

 

RDS(on)=4.7Ω（MAX）@VGS=10V,ID=0.95A：在该测试条件下，导通电阻最大为4.7Ω。

 

Low Gate Charge：栅极总充电电量。这个参数越小越好，它涉及MOSFET的门极驱动损耗，以后会在MOSFET的损耗分析里详解。

 

Low Crss：反向传输电容，也叫米勒电容，所谓的米勒平台就是由它导致的。它影响MOSFET的开关速度及损耗，也是越小越好。以后会在MOSFET的工作原理及损耗分析里详解。

 

100% Avalanche Tested：雪崩测试，对于做短路保护或者雷击浪涌来说，这个测试是有意义的，后面详细讲。

 

RoHS Compliant：RoHS是对电子设备中的某些重金属和溴化物进行的规定，使之有利于人体健康和环境保护。欧盟国家对此非常重视，所以如果产品是出口到这些国家的话要尽量选择带有RoHS的器件。

 

■ Description一般描述的是这颗IC的大致情况，比如运用了什么技术、有什么特点、能够用到什么场合，大概看一下就可以了。像这里主要说的是该MOSFET运用了planar stripe和DMOS技术，使得导通电阻更低、高频性能更优越、雪崩能量强度更高，然后可以应用到开关电源、PFC等。

 

值得注意的是DMOS技术，它是很传统的技术了。实际上还有个新技术——SJMOS，它能够将高压MOSFET的导通电阻做得很低，但是它的电流ID下降速率和电压VDS上升速率极快，会带来EMC的问题。

 

顺便说一下，高压MOSFET之所以能够实现高压，是由于其内部把多个MOSFET串联而成，所以导通电阻变得很大。

 

2Package

 

 

■ 封装比较简单，但是建议要形成这样几个感觉：

• 通常封装个头越大，功率越大、价格越高；

• 通常金属封装比塑料封装功率更大、价格更高；

• 增强型的MOSFET比较常用，烙铁哥好像没有见过耗尽型的。

   

■ N型MOSFET图标的箭头是朝里的，这个要熟记。我发现很多工程师并不在意这些细节。

 

■ 购买物料时要把完整的封装信息提供给采购，不能直接给个2N60C就完事了，因为采购不会知道你到底要什么，这会增加沟通成本。

 

3Absolute Maximum Ratings

 

 

■ Absolute Maximum Ratings描述的是器件的最大额定值。设计时要确保管子在最恶劣的条件下都不能超过这些额定值，即要求降额设计。

 

那要降额多少？有些厂家经过长久的应用统计会给出推荐，比如ST推荐要降额70%~90%，但是如果你们公司对品质极致追求的话，50%的降额甚至更低都是可以的。

 

现对各项逐一讲解，有些相似的参数会归到一起。

 

VDSS/BVDSS：漏源极间的耐压

 

 

DS电压偶尔超过VDSS，MOSFET会进入雪崩击穿区，可能不会马上损坏MOSFET，但是经常超过的话会使MOSFET性能下降或者损坏。

 

VDSS/BVDSS并不是一成不变的，它具有正温度系数，温度越高耐压越高，如下图-1或者上图的ΔBVDSS/ΔTJ，它表示温度每上升1℃则BVDSS升高0.6V。但是不要高兴得太早，因为温度越低耐压也越低，有时候低温启动的损坏有可能就是这个原因，所以要降额。

 

 

· 图-1 ·

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顺便说一下，手册中常会看到几个温度：TC、TA、TJ。它们分别表示：TCase - 壳温、TAmbient - 环境温度、TJunction - 结温。

 

ID and RDS(on)：漏极电流和导通电阻

 

 

一般，ID 和 RDS(on)具有相关性，从感觉上也能理解。它们还都与温度有关，所以这里把它们放在一起讲解。先看下图-2，图中说明ID越大 RDS(on)也越大，所以在电流较大的时候功耗并不完全来自于电流，还来自于导通电阻。

 

· 图-2 ·

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ID具有负温度系数。手册里，在常温下ID为1.9A，而在100℃下却只有1.14A。下图-3也可以说明。

 

· 图-3 ·

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RDS(on)具有正温度系数，如下图-4。所以不要再用常温下的 RDS(on)去计算MOSFET损耗了，除非你散热真的很6。建议使用100℃下的RDS(on)，如图-4中为1.75Ω。

 

· 图-4 ·

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实际上，影响ID 和 RDS(on)因素还有一个——VGS。如下图-5，它就是模电书上讲的转移特性。图-5中显示VGS越低ID 的能力越低，这点很重要，会在下面的VGS and VGS(th)详解。

 

· 图-5 ·

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VGSS and VGS(th)：极限开启电压和开启电压

 

 

MOSFET的GS电压要大于VGS(th)才能够开通，这里的VGS(th)=4V，但是千万不要以为随便加个4V的电压或者用个单片机I/O就能够顺利地将它导通。

 

GS电压低除了上述的转移特性导致的ID 的能力下降外，还会导致RDS(on)急剧上升，功耗极大。2N60C的手册并没有关于这项的测试，我找了一张IRLS3813PbF的图表来说明一下，如下图-6：

 

· 图-6 ·

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上图-6显示了GS电压大概大于10V的时候，RDS(on)才能达到比较小的水平并趋于稳定，这也是为什么手册开头描述RDS(on)的时候会将条件设在VGS=10V 【RDS(on)=4.7Ω（MAX）@VGS=10V】的原因。

 

最后，VGSS是GS电压的极限。虽然说GS电压要高一点以免发热太大，但是太高的话会将MOSFET的氧化层击穿，MOSFET失效。

标签：MOSFET,RDS,导通,手册,如何,电压,ID,VGS
来源： https://blog.csdn.net/chenhuanqiangnihao/article/details/112602538