通過(guò)雙脈沖測試評估MOSFET的反向恢復特性

 

上一篇文章中通過(guò)標準型且具有快恢復特性的SJ MOSFET的雙脈沖測試，介紹了“在橋式電路中，恢復特性可通過(guò)使用高速MOSFET來(lái)降低損耗，但是在某些情況下，即使使用高速MOSFET也無(wú)法降低導通損耗”。本文就其中一個(gè)原因即誤啟動(dòng)現象進(jìn)行說(shuō)明。

 

什么是誤啟動(dòng)現象

 

誤啟動(dòng)是因MOSFET的各柵極電容（CGD,CGS）和RG引起的現象，在串聯(lián)2個(gè)MOSFET的橋式電路中，當位于開(kāi)關(guān)側的MOSFET導通（Turn-on）時(shí)，在原本為OFF狀態(tài)的續流側MOSFET發(fā)生了不應發(fā)生的導通，導致直通電流流過(guò)，損耗增大。

 

誤啟動(dòng)的發(fā)生機制

 

本圖與在“什么是雙脈沖測試?”中用于說(shuō)明的圖是同一幅圖，圖中給出了雙脈沖測試的基本工作。

 

 

從工作②轉換為工作③時(shí)，高邊Q1的Drain-Source間電壓VDS_H從0V急劇變?yōu)閂i。由于此時(shí)產(chǎn)生的dVDS_H/dt（單位時(shí)間內的電壓變化) ，使電流流過(guò)CGD_H、CGS_H和RG_H。如果此電流導致CGS_H的電壓上升、VGS_H超過(guò)MOSFET的柵極閾值，則MOSFET將發(fā)生不應發(fā)生的導通。我們將該現象稱(chēng)為誤啟動(dòng)，發(fā)生誤啟動(dòng)時(shí)，高壓側Q1和低壓側Q2之間會(huì )流過(guò)直通電流。下圖是展示了因體二極管的反向恢復電流和誤啟動(dòng)而引發(fā)直通電流的示意圖。

 

 

由于逆變器電路和Totem Pole PFC電路等是串聯(lián)了2個(gè)MOSFET的橋式電路，因此不僅會(huì )出現反向恢復損耗，而且還可能因誤啟動(dòng)引起的直通電流導致導通損耗增大。

 

上一篇文章中提到的評估中使用的R6030JNZ4（PrestoMOS™），已證實(shí)其導通損耗比其他快恢復型SJ MOSFET要小。這不僅僅是因為其恢復特性出色，更是因為對各柵極電容之比進(jìn)行了優(yōu)化，并采用了可抑制誤啟動(dòng)的結構。

 

關(guān)鍵要點(diǎn)

 

●    橋式電路中的誤啟動(dòng)是指由于MOSFET的VDS急劇變化引發(fā)VGS的波動(dòng)，從而導致MOSFET發(fā)生意外導通的現象。

●    當誤啟動(dòng)引發(fā)了直通電流時(shí)，導通損耗會(huì )增加，因此有時(shí)候即使恢復特性出色也未必能夠獲得理想的損耗降低效果。

 

 

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