圖文分享-了解MOSFET元器件的特性-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2022-05-05
1. 功率損耗
MOSFET 的功率損耗主要受限于 MOSFET 的結(jié)溫,基本原則就是任何情況下,結(jié)溫不能超過規(guī)格書里定義的最高溫度。而結(jié)溫是由環(huán)境溫度和 MOSFET 自身的功耗決定的。
下圖是典型的功率損耗與 MOSFET 表面結(jié)溫(Case temp.)的曲線圖。
一般 MOSFET 的規(guī)格書里面會定義兩個(gè)功率損耗參數(shù),一個(gè)是歸算到芯片表面的功率損耗,另一個(gè)是歸算到環(huán)境溫度的功率損耗。
這兩個(gè)參數(shù)可以通過如下兩個(gè)公式獲得,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),與功耗溫度曲線密切相關(guān)的重要參數(shù)熱阻,是材料和尺寸或者表面積的函數(shù)。隨著結(jié)溫的升高,允許的功耗會隨之降低。
根據(jù)最大結(jié)溫和熱阻,可以推算出 MOSFET 可以允許的最大功耗。
歸算到環(huán)境溫度的熱阻是布板,散熱片和散熱面積的函數(shù),如果散熱條件良好,可以極大提升 MOSFET 的功耗水平。
2. 漏極(溝道)電流
規(guī)格書中會定義最大持續(xù)漏極電流和最大脈沖電流,如下圖。
一般規(guī)格書中最大脈沖電流會定義在最大持續(xù)電流的 4 倍,并且隨著脈沖寬度的增加,最大脈沖電流會隨之減少,主要原因就是 MOSFET 的溫度特性,這一點(diǎn)可以從之后講到的安全工作區(qū)圖形中清楚看到。
理想情況下,理論上最大持續(xù)電流只依賴于最大功耗,此時(shí)最大持續(xù)電流可以通過功率公式(P=I^2 R)推算出。
如下式:
然而實(shí)際中,其他條件會限制理論上計(jì)算出來的最大持續(xù)電流,比如銅線直徑,芯片工藝與組裝水平等。比如上式中計(jì)算的最大持續(xù)電流為 169A,但是考慮到其他約束條件,實(shí)際只能達(dá)到 100A。所以制造商的工藝水平某種程度上決定了設(shè)計(jì)余量,知名廠商往往強(qiáng)項(xiàng)就在于此。
下圖就是實(shí)際的持續(xù)電流與結(jié)溫的關(guān)系曲線圖,脈沖電流是由安全工作區(qū)決定的。
3. 安全工作區(qū)
安全工作區(qū)可以說是 MOSFET 最重要的數(shù)據(jù),也是設(shè)計(jì)者最重要的設(shè)計(jì)參考。
下圖是典型的安全工作區(qū)圖形。
由上圖可知,MOSFET 的 SOA 實(shí)際上有 5 條限制線,這 5 條限制線決定了 SOA 的區(qū)域。
細(xì)節(jié)如下圖:
聯(lián)系方式:鄒先生
聯(lián)系電話:0755-83888366-8022
手機(jī):18123972950
QQ:2880195519
聯(lián)系地址:深圳市福田區(qū)車公廟天安數(shù)碼城天吉大廈CD座5C1
請搜微信公眾號:“KIA半導(dǎo)體”或掃一掃下圖“關(guān)注”官方微信公眾號
請“關(guān)注”官方微信公眾號:提供 MOS管 技術(shù)幫助
免責(zé)聲明:本網(wǎng)站部分文章或圖片來源其它出處,如有侵權(quán),請聯(lián)系刪除。