MOSFET布局与首要参数等详解-周全的MOSFET驱动手艺分解-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2018-12-19
MOSFET的全称为：metal oxide semiconductor field-effect transistor，中文凡是称之为，金属-氧化层-半导体-场效晶体管.MOSFET最早呈现在大要上世纪60年月，起首呈现在摹拟电路的操纵。功率MOSFET在上世纪80年月起头鼓起，在现在电力电子功率器件中，无疑成了最主要的配角器件。
下图是典范立体N沟道加强型NMOSFET的剖面图。它用一块P型硅半导体资料作衬底，在其面上分散了两个N型区，再在下面笼盖一层二氧化硅(SiO2）绝缘层，最初在N区上方用侵蚀的体例做成两个孔，用金属化的体例别离在绝缘层上及两个孔内做成三个电极：G(栅极）、S（源极）及D（漏极），如图所示。
下图中能够看出栅极G与漏极D及源极S是绝缘的，D与S之间有两个PN结。普通环境下，衬底与源极在外部毗连在一路，如许，相称于D与S之间有一个PN结。
下图是罕见的N沟道加强型MOSFET的根基布局图。为了改良某些参数的特征，如进步任务电流、进步任务电压、降落导通电阻、进步开关特征等有差别的布局及工艺，组成所谓VMOS、DMOS、TMOS等布局。
耐压：凡是所说的VDS，或说是击穿电压。那末普通MOS厂家是若何来界说这个参数的呢？
下面这个例子显现，当驱动电压为0，Vds到达200V的时辰，Id这个电流到达了250uA，这个时辰以为已到达击穿电压。
差别的厂家对此界说略有差别，可是根基下去讲，当电压跨越击穿电压，MOS的泄电流就会急剧回升。
导通电阻：MOSFET在导通以后，其特征能够类似以为是一个电阻
下面这个例子表现，在驱动电压为10V的时辰，导通电阻为0.18欧姆。
导通电阻的温度干系：MOS的导通电阻随温度回升而回升，下图显现该MOS的导通电阻在结温为140度的时辰，为20度时辰的2倍。
导通阀值电压：便是当驱动电压到达该值以后，能够为MOS已守旧。
下面这个例子，能够看到当Vgs到达2-4V的时辰，MOS电流就回升到250uA。这时辰辰能够为MOS已起头守旧。
驱动电压和导通电阻，最大导通电流之间的干系
从下图能够看到，驱动电压越高，现实上导通电阻越小，并且最大导通电流也越大。
导通阀值电压随温度回升而降落。
MOSFET的寄生二极管
寄生二极管比拟主要的特征，便是反向规复特征。这个在ZVS，同步整流等操纵中显得尤其主要。
MOSFET的寄生电容
这三个电容的界说以下：
MOS的寄生电容都长短线性电容，其容值和加在下面的电压有关。以是普通的MOS厂家还会用别的一个参数来描写这个特征：
MOS的寄生电容都长短线性电容，其容值和加在下面的电压有关。以是普通的MOS厂家还会用别的一个参数来描写这个特征：
MOSFET驱动手艺,MOS固然是电压型驱动，可是因为寄生电容的存在，必须请求驱动电路供给必然的驱动电流。
较小的驱动电流，会致使MOS的GS电压回升迟缓，降落了开关速率，进步了开关消耗。
米勒电容Cgd
米勒电容固然看起来很小，可是对驱动的影响很大，出格在VDS比拟高的场所。可是在ZVS和同步整流等操纵中，因为VDS会在驱动下去之前，降落到零，就不存在这个题目。
当IC自身的驱动才能缺乏的时辰，就须要外加驱动电路来加强驱动才能，以到达疾速开关MOS的须要：
1.接纳分立器件，比方图腾柱。2.接纳集成的驱动IC.
MOSFET的低端（low side）驱动：所谓低端驱动，便是驱动电路的参考地，便是MOS的S端。
低端驱动，电路常常比拟简略，除驱动才能以外，仍是须要注重一些细节。
MOSFET的高端（High Side)驱动：良多环境下，MOSFET的S极并不是IC的参考地，比方BUCK开关管，桥式电路的上管。
自举驱动，操纵自举电路，主动抬升供电电压。自举的驱动芯片品种良多，可是须要注重其耐压。
对二极管整流的buck，自举驱动须要注重的题目。
操纵变压器断绝驱动：对浮地的MOS，或和IC断绝的MOS，凡是能够接纳变压器断绝驱动。
变压器断绝驱动的关头：变压器断绝驱动关头斟酌的题目，便是变压器的复位，比拟经常使用是操纵隔直电容来复位，可是须要注重的是，接纳隔直电容以后，有能够变压器通报的电压幅度和占空比有关。须要斟酌变压器的变比。
对跨初度级的驱动变压器，还须要斟酌其耐压的题目。操纵简略倍压电路来抬升驱动电压。
下图的驱动电路，能够通报大占空比的驱动旌旗灯号，并且能够让驱动电压不降落。
隔直电容带来的题目：因为隔直电容会贮存能量，以是在驱动消逝以后，隔直电容会和变压器发生谐振，致使驱动电路通报毛病的驱动旌旗灯号。
为了降落这个题目的影响。能够操纵这些电阻来阻尼这个震动。
对具备隔直电容的驱动电路，有些IC会植入soft stop的功效：在关机时辰，让驱动的占空比逐步降落到0.
为了防止这个隔直电容带来的题目，能够接纳无电容的变压器驱动电路。
若是用IC间接驱动变压器，那末须要注重：
同步整流驱动，须要注重逻辑的题目
同步整流2个管子的驱动干系为互补，可是当主管永劫间关断的时辰，整流管就会呈现永劫间导通的环境。
以是在关机的时辰，不能简略的把主管驱动旌旗灯号置低，而要同时把整流管的驱动旌旗灯号也置低。
MOS的并联驱动，并联驱动要尽可能保障每一个管子的驱动线对称。
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