功率MOS管的參數(shù)測試[優(yōu)選材料]

1、一、 極限參數(shù)：ID ：最大漏源電流。是指場效應(yīng)管正常工作時，漏源間所允許通過的最大電流。場效應(yīng)管的工作電流不應(yīng)超過 ID 。此參數(shù)會隨結(jié)溫度的上升而有所減額。IDM ：最大脈沖漏源電流。此參數(shù)會隨結(jié)溫度的上升而有所減額。PD ：最大耗散功率。是指場效應(yīng)管性能不變壞時所允許的最大漏源耗散功率。使用時，場效應(yīng)管實際功耗應(yīng)小于 PDSM 并留有一定余量。此參數(shù)一般會隨結(jié)溫度的上升而有所減額。VGS ：最大柵源電壓。Tj ：最大工作結(jié)溫。通常為 150 或 175 ，器件設(shè)計的工作條件下須確應(yīng)避免超過這個溫度，并留有一定裕量。TSTG ：存儲溫度范圍. 二、 靜態(tài)參數(shù)：V(BR)DSS：漏源擊穿電壓

2、。是指柵源電壓 VGS 為 0 時，場效應(yīng)管正常工作所能承受的最大漏源電壓。這是一項極限參數(shù),加在場效應(yīng)管上的工作電壓必須小于 V(BR)DSS 。它具有正溫度特性，故應(yīng)以此參數(shù)在低溫條件下的值作為安全考慮。 V(BR)DSS/ Tj ：漏源擊穿電壓的溫度系數(shù),一般為 0.1V/ 。RDS(on) ：在特定的 VGS (一般為 10V )、結(jié)溫及漏極電流的條件下，MOSFET 導(dǎo)通時漏源間的最大阻抗。它是一個非常重要的參數(shù)，決定了 MOSFET 導(dǎo)通時的消耗功率。此參數(shù)一般會隨結(jié)溫度的上升而有所增大。故應(yīng)以此參數(shù)在最高工作結(jié)溫條件下的值作為損耗及壓降計算。VGS(th) ：開啟電壓(閥值電壓)

3、。當(dāng)外加?xùn)艠O控制電壓 VGS 超過 VGS(th) 時，漏區(qū)和源區(qū)的表面反型層形成了連接的溝道。應(yīng)用中，常將漏極短接條件下 ID 等于 1 毫安時的柵極電壓稱為開啟電壓。此參數(shù)一般會隨結(jié)溫度的上升而有所降低。IDSS ：飽和漏源電流，柵極電壓 VGS=0 、 VDS 為一定值時的漏源電流。一般在微安級.。IGSS ：柵源驅(qū)動電流或反向電流。由于 MOSFET 輸入阻抗很大，IGSS 一般在納安級。三、 動態(tài)參數(shù)：gfs ：跨導(dǎo)。是指漏極輸出電流的變化量與柵源電壓變化量之比，是柵源電壓對漏極電流控制能力大小的量度。gfs 與 VGS 的轉(zhuǎn)移關(guān)系圖如圖 2 所示。Qg ：柵極總充電電量.。MOSF

4、ET 是電壓型驅(qū)動器件，驅(qū)動的過程就是柵極電壓的建立過程，這是通過對柵源及柵漏之間的電容充電來實現(xiàn)的，下面將有此方面的詳細論述.。Qgs ：柵源充電電量。Qgd ：柵漏充電(考慮到 Miller 效應(yīng))電量。Td(on) ：導(dǎo)通延遲時間.從有輸入電壓上升到 10% 開始到 VDS 下降到其幅值 90% 的時間 ( 參考圖 4) 。Tr ：上升時間.輸出電壓 VDS 從 90% 下降到其幅值 10% 的時間。Td(off) ：關(guān)斷延遲時間.輸入電壓下降到 90% 開始到 VDS 上升到其關(guān)斷電壓時 10% 的時間。Tf ：下降時間.輸出電壓 VDS 從 10% 上升到其幅值 90% 的時間 (

5、參考圖 4) 。Ciss ：輸入電容，Ciss= CGD + CGS ( CDS 短路)。Coss ：輸出電容，Coss = CDS +CGD 。Crss ：反向傳輸電容，Crss = CGD 。圖 2 MOSFET 的極間電容 MOSFET 之感生電容被大多數(shù)制造廠商分成輸入電容,輸出電容以及反饋電容.所引述的值是在漏源電壓為某固定值的情況下.此些電容隨漏源電壓的變化而變化(見圖 3 的一典型關(guān)系曲線).電容數(shù)值的作用是有限的.輸入電容值只給出一個大概的驅(qū)動電路所需的充電說明.而柵極充電信息更為有用.它表明為達到一個特定的柵源電壓柵極所必須充的電量. 圖 3 結(jié)電容與漏源電壓之關(guān)系曲線 四、

6、 雪崩擊穿特性參數(shù)：這些參數(shù)是 MOSFET 在關(guān)斷狀態(tài)能承受過壓能力的指標(biāo).如果電壓超過漏源極限電壓將導(dǎo)致器件處在雪崩狀態(tài)。EAS ：單次脈沖雪崩擊穿能量.這是個極限參數(shù),說明 MOSFET 所能承受的最大雪崩擊穿能量. IAR ：雪崩電流. EAR ：重復(fù)雪崩擊穿能量. 五、 熱阻：1、 結(jié)點到外殼的熱阻。它表明當(dāng)耗散一個給定的功率時，結(jié)溫與外殼溫度之間的差值大小。公式表達 t = PD*。2、 外殼到散熱器的熱阻，意義同上。3、 結(jié)點到周圍環(huán)境的熱阻，意義同上。4、 Rth(j-c)與PD的關(guān)系，Tc(環(huán)境溫度) = Tj-Rth(j-c)*PD 反過來可以推出，環(huán)境每上升一度，PD下降

7、數(shù)值。六：體內(nèi)二極管參數(shù)：IS ：連續(xù)最大續(xù)流電流(從源極). ISM ：脈沖最大續(xù)流電流(從源極). VSD ：正向?qū)▔航? Trr ：反向恢復(fù)時間. Qrr ：反向恢復(fù)充電電量. Ton ：正向?qū)〞r間.(基本可以忽略不計). 圖 3 gfs-VGS 曲線圖 圖4MOSFET開通時間和關(guān)斷時間定義 *在應(yīng)用過程中，以下幾個特性是經(jīng)常需要考慮的：1、 V ( BR ) DSS 的正溫度系數(shù)特性。這一有異于雙極型器件的特性使得其在正常工作溫度升高后變得更可靠.但也需要留意其在低溫冷啟機時的可靠性。2、 V ( GS ) th 的負溫度系數(shù)特性。柵極門檻電位隨著結(jié)溫的升高會有一定的減小，一些輻

8、射也會使得此門檻電位減小，甚至可能低于 0 電位.這一特性需要工程師注意 MOSFET 在此些情況下的干擾誤觸發(fā)，尤其是低門檻電位的 MOSFET 應(yīng)用。因這一特性，有時需要將柵極驅(qū)動的關(guān)閉電位設(shè)計成負值(指 N 型, P 型類推)以避免干擾誤觸發(fā)。3、 VDSon/RDSon 的正溫度系數(shù)特性。VDSon/RDSon 隨著結(jié)溫的升高而略有增大的特性使得 MOSFET 的直接并聯(lián)使用變得可能。雙極型器件在此方面恰好相反，故其并聯(lián)使用變得相當(dāng)復(fù)雜化。RDSon 也會隨著 ID 的增大而略有增大，這一特性以及結(jié)和面 RDSon 正溫度特性使得 MOSFET 避免了象雙極型器件那樣的二次擊穿。但要注

9、意此特性效果相當(dāng)有限，在并聯(lián)使用、推挽使用或其它應(yīng)用時不可完全依賴此特性的自我調(diào)節(jié)，仍需要一些根本措施。這一特性也說明了導(dǎo)通損耗會在高溫時變得更大。故在損耗計算時應(yīng)特別留意參數(shù)的選擇。4、 ID 的負溫度系數(shù)特性：ID 會隨著結(jié)溫度升高而有相當(dāng)大的減額。這一特性使得在設(shè)計時往往需要考慮的是其在高溫時的 ID 參數(shù)。5、 雪崩能力 IER/EAS 的負溫度系數(shù)特性。結(jié)溫度升高后，雖然會使得 MOSFET 具有更大的 V ( BR ) DSS ，但是要注意 EAS 會有相當(dāng)大的減額。也就是說高溫條件下其承受雪崩的能力相對于常溫而言要弱很多。6、 MOSFET 的體內(nèi)寄生二極管導(dǎo)通能力及反向恢復(fù)表現(xiàn)并不比普通二極管好。在設(shè)計中并不期望利用其作為回路主要的電流載體，往往會串接阻攔二極管使體內(nèi)寄生二極管無效，并通過額外并