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MOS管参数解读-MOS管参数名词诠释及首要性参数-KIA MOS管

信息来历:本站 日期:2018-08-06 

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MOS管参数解读

1、电压规格(VDSS)

俗称耐压,最少应当为主绕组的3倍,须要寄望的是,主绕组的电压指的是图2.6中的N2或N3,而不是两者相加。具体而言,图中为10.5V,因此Q1、Q2的电压规格最少为31.5V,思考到10%的摆荡和1.5倍的保险系数,则电压规格不应当低于31.5 X 1.1X 1.5=52V。图中的2SK2313的电压规格为60v,符合请求。

其次,根据通俗履历,电压规格超出200V的VMOS,饱和导通电阻的上风就不较着了,而资本却比二极管高良多,电路也庞杂。因此,用作同步整流时,主绕组的最高电压不应当高于40V。


2、电流规格(In)

这个题目首要与最大耗散功率有关,因为计较方法庞杂并且须要尝试遏制考证,因此也能够间接用现实方法停止必定,即在理论的任务情况中,遵照最极度的最高情况温度,比喻炎天相比热的温度,如35℃,根据理论所须要的任务电流,接上适合的假负载,持续任务2小时摆布,假设MOS管散热片(TAB)不烫手,就底子上能够操纵。这个方法当然大略,可是很简略合用。


3、mos饱和导通电阻(RDS(ON))

越小越好,典范值最好小于10mQ,这个数值以从手艺手册上查到。


4、极限参数

ID :最大漏源电流.是指场效应管通俗任务时,漏源间所许可经由进程的最大电流.场效应管的任务电流不应跨越 ID .此参数会随结温度的回升而有所减额.

IDM :最大脉冲漏源电流.表现一个抗打击才能,跟脉冲时候也有干系,此参数会随结温度的回升而有所减额.


PD :最大耗散功率.是指场效应管机能稳定坏时所许可的最大漏源耗散功率.操纵时,场效应管现实功耗应小于 PDSM 并留有必然余量.此参数通俗会随结温度的回升而有所减额.(此参数靠不住)


VGS :最大栅源电压.,通俗为:-20V~+20V


Tj :最大任务结温.凡是为 150 ℃或 175 ℃ ,器件设想的任务前提下须确应防止跨越这个温度,并留有必然裕量. (此参数靠不住)

TSTG :存储温度规模.

5、静态参数

V(BR)DSS :漏源击穿电压.是指栅源电压 VGS 为 0 时,场效应管通俗任务所能蒙受的最大漏源电压.这是一项极限参数,加在场效应管上的任务电压必须小于 V(BR)DSS . 它具备正温度特征.故应以此参数在低温前提下的值作为宁静斟酌. 加负压更好。

△V(BR)DSS/ △ Tj :漏源击穿电压的温度系数,通俗为 0.1V/ ℃.

RDS(on) :在特定的 VGS (通俗为 10V )、结温及漏极电流的前提下, MOSFET 导通时漏源间的最大阻抗.它是一个很是首要的参数,决议了 MOSFET 导通时的耗损功率.此参数通俗会随结温度的回升而有所增大(正温度特征). 故应以此参数在最高任务结温前提下的值作为消耗及压降计较.

VGS(th) :开启电压(阀值电压).当外加栅极节制电压 VGS跨越 VGS(th) 时,漏区和源区的外表反型层组成了毗连的沟道.操纵中,常将漏极短接前提下 ID 即是 1 毫安时的栅极电压称为开启电压.此参数通俗会随结温度的回升而有所降落.

IDSS :饱和漏源电流,栅极电压 VGS=0 、 VDS 为必然值时的漏源电流.通俗在微安级.

IGSS :栅源驱动电流或反向电流.因为 MOSFET 输入阻抗很大,IGSS 通俗在纳安级.


6、静态参数

gfs :跨导.是指漏极输入电流的变更量与栅源电压变更量之比,是栅源电压对漏极电流节制才能巨细的量度. gfs 与 VGS 的转移干系图以下图所示.

Qg :栅极总充电电量.MOSFET 是电压型驱动器件,驱动的进程便是栅极电压的成立进程,这是经由进程对栅源及栅漏之间的电容充电来完成的,上面将有此方面的具体阐述.

Qgs:栅源充电电量.

Qgd :栅漏充电(斟酌到 Miller 效应)电量.


Td(on) :导通提早时候.从有输入电压回升到 10% 起头到 VDS 降落到其幅值90% 的时候 ( 参考下图 ) .

Tr :回升时候.输入电压 VDS 从 90% 降落到其幅值 10% 的时候.

Td(off) :关断提早时候.输入电压降落到 90% 起头到 VDS 回升到其关断电压时 10% 的时候.

Tf :降落时候.输入电压 VDS 从 10% 回升到其幅值 90% 的时候( 参考下图 ) .

Ciss:输入电容,Ciss= CGD + CGS ( CDS 短路).

Coss :输入电容. Coss = CDS +CGD .

Crss :反向传输电容. Crss = CGD .

最初三个公式很是首要

7、雪崩击穿特征参数

这些参数是 MOSFET 在关断状况能蒙受过压才能的目标.若是电压跨越漏源极限电压将致使器件处在雪崩状况.

EAS :单次脉冲雪崩击穿能量.这是个极限参数,申明 MOSFET 所能蒙受的最大雪崩击穿能量.

IAR :雪崩电流.

EAR :反复雪崩击穿能量.

8、热阻

:结点到外壳的热阻.它标明当耗散一个给定的功率时,结温与外壳温度之间的差值巨细.公式抒发⊿ t = PD*  .

:外壳到散热器的热阻,意思同上.

:结点到四周情况的热阻,意思同上.

9、体内二极管参数

IS :持续最大续流电流(从源极).

ISM :脉冲最大续流电流(从源极).

VSD :正向导通压降.

Trr :反向规复时候.

Qrr :反向规复充电电量.

Ton :正向导通时候.(根基能够疏忽不计).

10、一些其余的参数

Iar:雪崩电流

Ear:反复雪崩击穿能量

Eas: 单次脉冲雪崩击穿能量


di/dt---电流回升率(外电路参数)

dv/dt---电压回升率(外电路参数)


ID(on)---通态漏极电流

IDQ---静态漏极电流(射频功率管)

IDS---漏源电流

IDSM---最大漏源电流

IDSS---栅-源短路时,漏极电流

IDS(sat)---沟道饱和电流(漏源饱和电流)

IG---栅极电流(直流)

IGF---正向栅电流

IGR---反向栅电流

IGDO---源极开路时,停止栅电流

IGSO---漏极开路时,停止栅电流

IGM---栅极脉冲电流

IGP---栅山顶颠峰值电流

IF---二极管正向电流

IGSS---漏极短路时停止栅电流

IDSS1---对管第一管漏源饱和电流

IDSS2---对管第二管漏源饱和电流

Iu---衬底电流

Ipr---电流脉冲峰值(外电路参数)


gfs---正向跨导

Gp---功率增益

Gps---共源极中和高频功率增益

GpG---共栅极中和高频功率增益

GPD---共漏极中和高频功率增益

ggd---栅泄电导

gds---漏源电导


K---平衡电压温度系数

Ku---传输系数


L---负载电感(外电路参数)

LD---漏极电感

Ls---源极电感


rDS---漏源电阻

rDS(on)---漏源通态电阻

rDS(of)---漏源断态电阻

rGD---栅泄电阻

rGS---栅源电阻


Rg---栅极外接电阻(外电路参数)

RL---负载电阻(外电路参数)

R(th)jc---结壳热阻

R(th)ja---结环热阻


PD---漏极耗散功率

PDM---漏极最大许可耗散功率

PIN--输入功率

POUT---输入功率

PPK---脉冲功率峰值(外电路参数)


Tj---结温

Tjm---最大许可结温

Ta---情况温度

Tc---管壳温度

Tstg---贮成温度


VGSF--正向栅源电压(直流)

VGSR---反向栅源电压(直流)

VDD---漏极(直流)电源电压(外电路参数)

VGG---栅极(直流)电源电压(外电路参数)

Vss---源极(直流)电源电压(外电路参数)

V(BR)GSS---漏源短路时栅源击穿电压

VDS(on)---漏源通态电压

VDS(sat)---漏源饱和电压

VGD---栅泄电压(直流)

Vsu---源衬底电压(直流)

VDu---漏衬底电压(直流)

VGu---栅衬底电压(直流)


Zo---驱动源内阻


η---漏极效力(射频功率管)


Vn---噪声电压


aID---漏极电流温度系数

ards---漏源电阻温度系数


二、首要性参数

1、 V ( BR ) DSS 的正温度系数特征.这一有异于双极型器件的特征使得其在通俗任务温度降低后变得更靠得住.但也须要寄望其在低温冷启机时的靠得住性.

2、 V ( GS) th 的负温度系数特征.栅极门坎电位跟着结温的降低会有必然的减小.一些辐射也会使得此门坎电位减小,乃至能够低于 0 电位.这一特征须要工程师注重MOSFET 在此些情况下的搅扰误触发,出格是低门坎电位的MOSFET 操纵.因这一特征,偶然须要将栅极驱动的封闭电位设想成负值(指 N 型, P 型类推)以防止搅扰误触发.阈值电压是负温度系数。 辐射情况下,阈值电压会敏捷降为0,为了在辐射情况下关断MOS,需在GS加反压。

MOS的开关速率(即斜率)和温度毫无干系,但导通(0V到Vgsth的时候叫导通延时)和关断延时与温度有关,温度越高,时候越短。

3、VDSon/RDSon 的正温度系数特征. VDSon/RDSon 跟着结温的降低而略有增大的特征使得 MOSFET 的间接并联操纵变得能够.双极型器件在此方面刚好相反,故其并联操纵变得相称庞杂化. RDSon 也会跟着 ID 的增大而略有增大,这一特征和结和面 RDSon 正温度特征使得 MOSFET 防止了象双极型器件那样的二次击穿. 额定电压高的MOS有更高的RDS正温度特征。

但要注重此特征结果相称无限,在并联操纵、推挽操纵或别的操纵时不可完整依靠此特征的自我调理,仍须要一些底子办法.

这一特征也申了然导通消耗会在低温时变得更大.故在消耗计较时应出格寄望参数的挑选.

4、 ID 的负温度系数特征

ID 会跟着结温度降低而有相称大的减额.这一特征使得在设想时常常须要斟酌的是其在低温时的 ID 参数.

5、雪崩才能 IER/EAS 的负温度系数特征.结温度降低后,固然会使得 MOSFET 具备更大的V ( BR ) DSS ,可是要注重 EAS 会有相称大的减额.也便是说低温前提下其蒙受雪崩的才能绝对常温而言要弱良多.

6、 MOSFET的体内寄生二极管导通才能及反向规复表现并不比通俗二极管好.在设想中并不希冀操纵其作为回路首要的电流载体.常常会串接阻止二极管使体内寄生二极管有效,并经由进程额定并联二极管组成回路电流载体.但在同步整流等短时候导通或一些小电流请求的情况下是能够斟酌将其作为载体的.

7、 漏极电位的疾速回升有能够会发生栅极驱动的假触发景象 (spurious-trigger) .故在很大的 dVDS/dt 操纵场所(高频疾速开关电路)须要斟酌这方面的能够性.

Rth(j-c)与PD的干系,Tc(情况温度)=Tj-Rth(j-c)*PD

反过去能够推出,情况每回升一度,PD降落数值.(此参数靠不住)


首要参数

1.开启电压VT

?开启电压(又称阈值电压):使得源极S和漏极D之间起头组成导电沟道所需的栅极电压;

?规范的N沟道MOS管,VT约为3~6V;

?经由进程工艺上的改良,能够使MOS管的VT值降到2~3V。


2. 直流输入电阻RGS

?即在栅源极之间加的电压与栅极电流之比

?这一特征偶然以流过栅极的栅流表现

?MOS管的RGS能够很轻易地跨越1010Ω。


3. 漏源击穿电压BVDS

?在VGS=0(加强型)的前提下,在增添漏源电压进程中使ID起头剧增时的VDS称为漏源击穿电压BVDS

?ID剧增的缘由有以下两个方面:

(1)漏极四周耗尽层的雪崩击穿

(2)漏源极间的穿通击穿

?有些MOS管中,其沟道长度较短,不时增添VDS会使漏区的耗尽层一向扩大到源区,使沟道长度为零,即发生漏源间的穿通,穿通后,源区中的大都载流子,将间接管耗尽层电场的吸收,达到漏区,发生大的ID


4. 栅源击穿电压BVGS

?在增添栅源电压进程中,使栅极电流IG由零起头剧增时的VGS,称为栅源击穿电压BVGS。


5. 低频跨导gm

?在VDS为某一牢固数值的前提下,漏极电流的微变量和引发这个变更的栅源电压微变量之比称为跨导

?gm反应了栅源电压对漏极电流的节制才能

?是表征MOS管缩小才能的一个首要参数

?通俗在非常之几至几mA/V的规模内


6. 导通电阻RON

?导通电阻RON申了然VDS对ID的影响,是漏极特征某一点切线的斜率的倒数

?在饱和区,ID几近不随VDS转变,RON的数值很大,通俗在几十千欧到几百千欧之间

?因为在数字电路中,MOS管导通时常常任务在VDS=0的状况下,以是这时候的导通电阻RON可用原点的RON来类似

?对通俗的MOS管而言,RON的数值在几百欧之内


7. 极间电容

?三个电极之间都存在着极间电容:栅源电容CGS 、栅泄电容CGD和漏源电容CDS

?CGS和CGD约为1~3pF

?CDS约在0.1~1pF之间


8. 低频噪声系数NF

?噪声是由管子外部载流子活动的不法则性所引发的

?因为它的存在,就使一个缩小器即使在不旌旗灯号输人时,在输入端也呈现不法则的电压或电流变更

?噪声机能的巨细凡是用噪声系数NF来表现,它的单元为分贝(dB)

?这个数值越小,代表管子所发生的噪声越小

?低频噪声系数是在低频规模内测出的噪声系数

?场效应管的噪声系数约为几个分贝,它比双极性三极管的要小


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