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功率场效应管的主要参数

[日期:2013-05-09] 来源:  作者:维修电器147 [字体: ]

 

  功率MOSFET的主要参数有额定电压(VDSS)、额定电流(ID)、导通电阻(Rdds(on))、栅一源极导通阈值电压(Vth)和额定耗散功率(PD)以及栅极电荷(Gg)。
  
  ①额定电压(VDSS):在MOSFET的数据表(datesheet)中,额定电压(VDSS)是指在栅一源极电压为零、室温的状态下,MOSFET可以持续承受的最高电压。
  
  需要注意的是,额定电压(VDSS)不是MOSFET的漏一源极之间的击穿电压(VB),而是略低于击穿电压,通常为击穿电压的0.9~0.95。MOSFET的漏一源极之间的击穿电压(VB)随结温而上升,耐压越高的MOSFET变化越大。在大多数情况下,MOSFET不宜应用于击穿电压(VB)的状态,但是现在的MOSFET具有雪崩击穿耐量,也就是说,现在的MOSFET在一定条件下可以工作在雪崩击穿状态,只要雪崩击穿能量不超过其雪崩击穿耐量即可。这个特点是其他半导体器件(除稳压二极管外)所不具备的。
  
  ③额定电流(TD):指在壳温为25℃、栅一源极电压为10V(这是一般MOSFET的栅一源极电压,逻辑电平的MOSFET则为5V,依次类推)时MOSFET可以承受的持续的电流值。需要注意的是,随着壳温的上升,额定电流下降,到100aC壳温时MOSFET的额定电流将下降到25℃时额定电流的约60%。当壳温达到150℃时,MOSFET的额定电流下降到零。具体的电流降额需要查具体型号的数据。
  
  ③导通电阻(Rds(on)):是指在结温为室温和栅一源极电压为10V的条件下,MOSFET的漏一源极之间的导通电阻。需要注意的是,导通电阻(Rds(on))随结温而上升,当结温达到150qC时,导通电阻将达到室温时的2.5~2.8倍。即使结温在100℃时,其导通电阻也会为室温条件下的2倍。
  
  ④栅一源极导通阈值电压(Vth):指MOSFET导通的临界栅一源极电压。其测试条件为:
  
  室温,漏极电流为ImA。一般的MOSFET的栅一源极导通阈值电压为3.SV左右。
  
  ⑤额定耗散功率(PD):指在壳温为25℃条件下,MOSFET可以耗散的功率。需要注意的是,随着壳温的上升,MOSFET的耗散功率下降。当壳温为150℃时,耗散功率为零。
  
  对于T0-220封装,壳温保持在25℃条件下,其耗散功率为80~90W,其不带散热器的最大耗散功率约为2W。对于TO-247封装,壳温保持在25℃条件下,其耗散功率为150—300W,其不带散热器的最大耗散功率约为3.5—4W。
  
  ⑥栅极电荷(Qg):MOSFET的栅极一源极之间的电压从OV上升到规定电压(标准MOS-FET为10V,逻辑电平MOSFET为SV,更低的电平等级还有3.3V、2.7V、1.SV、1.OV等)所需要的电荷。在相同的驱动电流条件下,栅极电荷越小,栅极一源极电压上升速度越快,MOSFET的开关速度也越快。因此,栅极电荷越小越好。
  
  栅极电荷中还可以分为栅极一源极电荷(Qgs)和栅极一漏极电荷(Qgd)。其中,栅极一漏极电荷在MOSFET开关过程起着决定作用,因此也常被称为“米勒电荷”。米勒电荷越小,MOSFET的开关速度越快,即在相同的驱动条件下,米勒电荷越低,开关速度越快。或者说想获得相同的开关速度,米勒电荷越低,对驱动电路的驱动能力要求越低。因此,需要注意的是,早期的MOSFET(如IRF540、IRF640、IRF260等)的栅极电荷比较大,而近些年问世的新型号MOSFET的栅极电荷则大大降低。在实际应用时,如有条件,应尽可能选用比较新型的MOSFET。

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