限制MOSFET的開關速度因素

2021-01-08 電子產品世界

我們知道MOSFET的開關速度相對於三極體已經有相當大的改善，可以達到數百K，甚至上M；但我們想想，當我們需要MOSFET有更高的開關速度，更小的損耗時，限制MOSFET的開關速度有哪些因素在作怪呢？

1、MOSFET的G極驅動電阻引起的延時

　　2、PCB Layout引起的寄生電感影響驅動電流

　　3、MOSFET封裝本身引起的ESR與ESL

　　4、MOSFET的米勒效應

　　但是MOSFET開關頻率越高，EMC越難處理。

　　頻率一高，LAYOUT就要注意。D也要加磁珠了。

　　1.驅動電阻可以反並二極體

　　2.增大驅動電阻，EMC會表現稍好一點。這個是經過驗證了的。

　　3.驅動電流不是問題，現在就3842那麼老的都有1A。專業晶片就更不用說了。

　　4.自己做驅動電路用變壓器其實很簡單的。也很便宜。老闆也會很高興。

　　5.MOSFET本身的結電容啥的那是沒得改了，出廠的時候就定下來了。只有認命了，要不就換大廠牌的，但是價格又上去了。這裡面需要權衡。誰都想用RDS小的COOLMOS啊。有時候卻要考慮成本。其實用COOLMOS可以適當減小發熱，散熱器減小，效率提高，也可以省一點成本的。

　　6.米勒電容，沒辦法啊。

　　7.LAYOUT的時候儘量走短一點。如果是鋁基板散熱就很好兼顧這點。如果是用散熱片，從變壓器,PWM IC到主MOSFET還是有一段距離的，頻率一兩百K看不出來，但是頻率幾百K的時候就鬱悶了。

　　高壓功率器件速度越來越快，最早的SCR/BJT速度是大約4~20微秒開關速度；後來BJT/IGBT提高到150納秒左右，現在實際可以達到8納秒水平。在不久將來；會達到1納秒左右。

　　驅動要求也越來越高；僅以驅動線長為例，早期的驅動線沒啥特別要求；只要雙絞就基本夠用了。後來的高速IGBT/FET的柵線；除雙絞外；長度被限制在10CM以內。從現在的測試看；要求未來的高速器件的驅動線被限制在1CM以內。

　　就這驅動線長的問題；估計大多數工程師只是經驗所談；沒多少人能從理論上說清楚而自覺的設定工程參數。

　　理論的缺乏和經驗口口相傳的不確定性；直接拖了應用後退。找各種理由去解釋？就上面提出的假設；多是出自於此。


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