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【分享】dV/dt對(duì)MOSFET動(dòng)態(tài)性能的影響-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2022-05-27 

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【分享】dV/dt對(duì)MOSFET動(dòng)態(tài)性能的影響-KIA MOS管


MOSFET的dv/dt是指開關(guān)瞬態(tài)過程中漏極-源極電壓的變化率。

如果dv/dt太大,可能發(fā)生振鈴,進(jìn)而可能導(dǎo)致MOSFET損壞。


①靜態(tài)dV/dt:會(huì)引起MOSFET柵極電壓變化,導(dǎo)致錯(cuò)誤開通。在柵源間并聯(lián)電阻,可防止誤開通。


②動(dòng)態(tài)dV/dt:回路中電感在MOSFET關(guān)斷時(shí),引起動(dòng)態(tài)dV/dt;工作頻率越高,負(fù)載等效電感越大,器件同時(shí)承受大的漏極電流和高漏極電壓,將導(dǎo)致器件損壞。加吸收回路,減小引線長度,采用諧振型電路,可抑制dV/dt。


③二極管恢復(fù)期dV/dt:在MOSFET使用中,二極管發(fā)生續(xù)流過程時(shí),漏極電壓快速上升,內(nèi)部二極管反向恢復(fù)過程中導(dǎo)致?lián)p壞。主要原因是寄生二極管表現(xiàn)為少子器件,有反向恢復(fù)時(shí)間,反向恢復(fù)期間存儲(chǔ)電荷快速消失,會(huì)增大電流密度和電場強(qiáng)度,引起局部擊穿(如二次擊穿),導(dǎo)致器件損壞。


由高dV/dt導(dǎo)致的器件誤導(dǎo)通的機(jī)理包括兩種:


(1)通過CGD反饋回輸入端.如I1電流,RG是總柵極電阻,VGS表示為:


dV/dt MOSFET


當(dāng)VGS超過器件的閾值電壓Vth,器件進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài),在該機(jī)制下,dV/dt由以下關(guān)系式限定:

dV/dt MOSFET


低Vth器件更加容易導(dǎo)致 dV/dt誤導(dǎo)通。在高溫環(huán)境中必須考慮到Vth的負(fù)溫度系數(shù)。并且對(duì)于柵阻抗需要認(rèn)真考慮,來避免誤導(dǎo)通。


對(duì)于由高dv/dt誤導(dǎo)通的第二種機(jī)制為 MOSFET的開通是由于寄生BJT的導(dǎo)通. 體二極管電容CDB,如電流I2。


該機(jī)制下dV/dt由以下關(guān)系式?jīng)Q定:

dV/dt MOSFET


在較高的dV/dt和較大的基區(qū)電阻RB情況下,MOSFET的擊穿電壓由 BJT決定。通過提高體區(qū)摻雜濃度并減小位移電流 I2來提高dV/dt的能力。隨著環(huán)境溫度升高,BJT的RB增大,VBE降低,影響器件dV/dt的能力。



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