【導讀】本應用筆記介紹了功率 MOSFET、其電氣特性定義和使用說(shuō)明。介紹了功率MOSFET的破壞機制和對策及其應用和電機驅動(dòng)應用。
本應用筆記介紹了功率 MOSFET、其電氣特性定義和使用說(shuō)明。介紹了功率MOSFET的破壞機制和對策及其應用和電機驅動(dòng)應用。
電氣特性定義及使用說(shuō)明
功率 MOSFET 額定值
導通電阻R_DS(on)與耐壓V_DSS的關(guān)系
圖2表示耐壓VDSS=20～100V額定元件與導通電阻R_DS(on)之間的關(guān)系。選擇元件耐壓時(shí)，應根據電路工作條件電源電壓VDD和關(guān)斷時(shí)產(chǎn)生的浪涌電壓V_DS(peak)留有余量。由于V_DSS相對于溫度具有正溫度特性，因此必須考慮元件使用的溫度環(huán)境條件。
R_DS(on)-V_DSS 關(guān)系
飽和電壓 V_DS(on) (=Id x R_DS(on)) 柵極驅動(dòng)電壓依賴(lài)性
該特性是用于設計在預定工作電流Id的情況下在什么柵極驅動(dòng)電壓下影響V_DS(on)區域(導通電阻區域)的特性曲線(xiàn)。對于功率MOSFET，根據柵極驅動(dòng)工作電流生產(chǎn)10V驅動(dòng)元件、4V驅動(dòng)元件、4V驅動(dòng)（或更低）元件。實(shí)現低電壓驅動(dòng)的手段一般是采用較薄的柵氧化膜（從而降低柵源耐壓VGSS額定值）來(lái)獲得較低的V_GS(off)值。V_GS(off) 具有大約 –5 mV/°C 負溫度系數（升高 100°C 時(shí)下降大約 0.5 V 的特性）。在根據驅動(dòng)電壓選擇元件類(lèi)型時(shí)，需要考慮應用（例如，選擇具有高 V_GS(off) 值的 10 V 驅動(dòng)元件以應對開(kāi)關(guān)電源或電機驅動(dòng)應用中的噪聲）以及要使用的柵極驅動(dòng) IC 或 LSI 的規格（例如，保持 MOS FET 關(guān)閉）。因此，近來(lái)，甚至在汽車(chē)電氣設備中，根據使用條件和應用，也可以區分使用4V驅動(dòng)部件和10V驅動(dòng)部件。
V_DS(on)-V_GS 特性 (2SK3418)
功率MOSFET的破壞機理及對策
雪崩破壞模式
ASO（安全操作區）
內部二極管損壞
由于寄生振蕩而損壞
柵極浪涌、靜電破壞
功率 MOSFET 應用和工作范圍
功率MOSFET應用
圖 4 顯示了使用功率 MOSFET 應用的工作條件，其中負載電感和工作頻率為參數。市場(chǎng)要求是（1）提高節能性，（2）降低噪音（環(huán)境考慮），（3）更小、更薄的設計。對于功率MOSFET所要求的特性，重要的特性和規格自然會(huì )根據相關(guān)領(lǐng)域和應用而有所不同。因此，近出現了針對特定應用的產(chǎn)品的需求。
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