功率MOSFET参数介绍

Griffin

第一部分 最大额定参数1 W/ a# S+ f7 b- }7 n# W3 C) j$ t
最大额定参数，所有数值取得条件(Ta=25℃)

; p% w- |( }( _; ]' ]5 W  Y( q
8 N% p/ R, e  v+ wVDSS 最大漏-源电压
在栅源短接，漏-源额定电压(VDSS)是指漏-源未发生雪崩击穿前所能施加的最大电压。根据温度的不同，实际雪崩击穿电压可能低于额定VDSS。关于V(BR)DSS的详细描述请参见静电学特性.

1 w# W: H, ~6 E2 Z/ RVGS 最大栅源电压
VGS额定电压是栅源两极间可以施加的最大电压。设定该额定电压的主要目的是防止电压过高导致的栅氧化层损伤。实际栅氧化层可承受的电压远高于额定电压，但是会随制造工艺的不同而改变，因此保持VGS在额定电压以内可以保证应用的可靠性。8 I! c  _" G6 Y1 i4 o2 Q2 J! S4 m
) K+ Q0 d, m  U* b. z& D
5 s- Y% E$ j7 N1 i' ^8 B' Y: JID - 连续漏电流. a, O  f* v3 C+ O8 P' ]7 ~' \
ID定义为芯片在最大额定结温TJ(max)下，管表面温度在25℃或者更高温度下，可允许的最大连续直流电流。该参数为结与管壳之间额定热阻RθJC和管壳温度的函数：

4 w" i6 o( q/ w! p4 ^4 R: [3 V因此需要设定电流密度上限，防止芯片温度过高而烧毁。这本质上是为了防止过高电流流经封装引线，因为在某些情况下，整个芯片上最“薄弱的连接”不是芯片，而是封装引线。
考虑到热效应对于IDM的限制，温度的升高依赖于脉冲宽度，脉冲间的时间间隔，散热状况，RDS(on)以及脉冲电流的波形和幅度。单纯满足脉冲电流不超出IDM上限并不能保证结温不超过最大允许值。可以参考热性能与机械性能中关于瞬时热阻的讨论，来估计脉冲电流下结温的情况。
0 @7 L% K- G4 n8 W% D$ o* V: g% g/ _( ]
" u9 j7 a8 Z5 `0 b/ J) uPD -容许沟道总功耗  [+ K( j* B' a% r
  E& ~; c- `- ~2 q! t# l
& N4 d1 w/ h; {2 @: F容许沟道总功耗标定了器件可以消散的最大功耗，可以表示为最大结温和管壳温度为25℃时热阻的函数。

第二部分 静态电特性& M9 j+ d. H9 I: G

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* \1 K/ e( `4 \; pV(BR)DSS：漏-源击穿电压(破坏电压)
V(BR)DSS（有时候叫做BVDSS）是指在特定的温度和栅源短接情况下，流过漏极电流达到一个特定值时的漏源电压。这种情况下的漏源电压为雪崩击穿电压。
9 j6 L; j9 V8 h/ m! ~V(BR)DSS是正温度系数，温度低时V(BR)DSS小于25℃时的漏源电压的最大额定值。在-50℃, V(BR)DSS大约是25℃时最大漏源额定电压的90%。

$ C+ W/ @& o1 [7 q5 mVGS(th)，VGS(off)：阈值电压
0 @$ z9 s. v; T2 T2 Y7 f4 lVGS(th)是指加的栅源电压能使漏极开始有电流，或关断MOSFET时电流消失时的电压，测试的条件（漏极电流，漏源电压，结温）也是有规格的。正常情况下，所有的MOS栅极器件的阈值电压都会有所不同。因此，VGS(th)的变化范围是规定好的。VGS(th)是负温度系数，当温度上升时，MOSFET将会在比较低的栅源电压下开启。. O. U/ N4 Q  t4 T( ?$ W- }0 v
6 q* F, o$ r1 u& c
RDS(on)：导通电阻% Q* t" e# Z7 p& @
RDS(on)是指在特定的漏电流（通常为ID电流的一半）、栅源电压和25℃的情况下测得的漏-源电阻。: b2 ?% N( r: a" M: t9 y
. F" b- T2 a' U; @9 p' l5 c
1 z: {9 S% }' y8 ~IDSS：零栅压漏极电流  T+ r% b( d; M$ t' ]( i
IDSS是指在当栅源电压为零时，在特定的漏源电压下的漏源之间泄漏电流。既然泄漏电流随着温度的增加而增大，IDSS在室温和高温下都有规定。漏电流造成的功耗可以用IDSS乘以漏源之间的电压计算，通常这部分功耗可以忽略不计。
1 t/ y- N' f1 ?  z7 x2 u  [
IGSS ―栅源漏电流
IGSS是指在特定的栅源电压情况下流过栅极的漏电流。
- X* w1 g: K8 z
9 b& v* u! r" e8 c+ v6 v4 x4 \) ?第三部分 动态电特性

( L2 I3 Z( n/ U  XCiss ：输入电容, G% a4 a0 O. J/ f1 `2 \
& Z( L3 g. F3 t: q# j8 O& O+ @8 F9 ?将漏源短接，用交流信号测得的栅极和源极之间的电容就是输入电容。Ciss是由栅漏电容Cgd和栅源电容Cgs并联而成，或者Ciss = Cgs +Cgd。当输入电容充电致阈值电压时器件才能开启，放电致一定值时器件才可以关断。因此驱动电路和Ciss对器件的开启和关断延时有着直接的影响。8 C  J; x+ {; U" l3 u
Coss ：输出电容- [% J7 w7 H% X4 h
; I8 ~7 Y  ^3 P将栅源短接，用交流信号测得的漏极和源极之间的电容就是输出电容。Coss是由漏源电容Cds和栅漏电容Cgd并联而成，或者Coss = Cds +Cgd对于软开关的应用，Coss非常重要，因为它可能引起电路的谐振5 U  B. }" X+ ~! p8 d& }: A
Crss ：反向传输电容0 F& k$ k- F5 s0 T2 t
9 }  e( I$ ?) O& S( C7 V' T" Z在源极接地的情况下，测得的漏极和栅极之间的电容为反向传输电容。反向传输电容等同于栅漏电容。Cres =Cgd，反向传输电容也常叫做米勒电容，对于开关的上升和下降时间来说是其中一个重要的参数，他还影响这关断延时时间。电容随着漏源电压的增加而减小，尤其是输出电容和反向传输电容。

Qgs, Qgd, 和 Qg ：栅电荷, Y7 ~1 H2 p6 }7 I- I5 `4 O- h
- ~8 Q9 _* S( B栅电荷值反应存储在端子间电容上的电荷，既然开关的瞬间，电容上的电荷随电压的变化而变化，所以设计栅驱动电路时经常要考虑栅电荷的影响。
Qgs从0电荷开始到第一个拐点处，Qgd是从第一个拐点到第二个拐点之间部分（也叫做“米勒”电荷），Qg是从0点到vGS等于一个特定的驱动电压的部分。2 ^3 b& J+ U6 {( y& B
( n" i1 a& q/ I" f1 V& U

td(on) ：导通延时时间- ]) q. A) v, B9 z
# ?' |# ~  I7 B导通延时时间是从当栅源电压上升到10%栅驱动电压时到漏电流升到规定电流的10%时所经历的时间。
: Z# H3 t4 \* u. z2 o
td(off) ：关断延时时间
关断延时时间是从当栅源电压下降到90%栅驱动电压时到漏电流降至规定电流的90%时所经历的时间。这显示电流传输到负载之前所经历的延迟。
. |' \- J6 n/ f: y
# D( p" b% P! otr ：上升时间
0 M8 G. z/ V) t) q上升时间是漏极电流从10%上升到90%所经历的时间。
. S( S9 q4 g% ~0 ?9 d  o$ I) R/ j  @- n' _
: ?: [1 r' s; l0 F4 \2 h& ^: ztf ：下降时间
下降时间是漏极电流从90%下降到10%所经历的时间。

MatthewLam

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