看懂MOSFET數據表,第5部分—開關參數

2021-01-10 電子產品世界

　　最後，我們來到了這個試圖破解功率MOSFET數據表的「看懂MOSFET數據表」博客系列的收尾部分。在這個博客中，我們將花時間看一看MOSFET數據表中出現的某些其它混合開關參數，並且檢查它們對於總體器件性能的相關性(或者與器件性能沒什麼關係)。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201601/286208.htm

　　另一方面，諸如FET固有體二極體的輸出電荷 (QOSS) 和反向恢復電荷(Qrr) 等開關參數是造成很多高頻電源應用中大部分FET開關損耗的關鍵因素。不好意思，我說的這些聽起來有點兒前言不搭後語，不過設計人員在根據這些參數比較不同的FET時要小心，這是因為測試條件決定一切，事情往往是如此!

　　圖1顯示的是，在TICSD18531Q5A60V MOSFET的兩個不同di/dt速率上測得的輸出電荷和反向恢復電荷，這代表了一個事物的兩個方面。在左側，Qrr在360A/µs時測得的值為85nC，在右邊，2000A/µs時測得的值為146nC。雖然沒有測量部件的di/dt行業標準，但我們已經發現，為了得到極地的Qrr，我們的競爭對手將測量時的di/dt速率調低至100 A/us。

　　

 

　　圖1：360A/µs(左側)和2000A/µs(右側)時，在CSD18531Q5A上測得的Qrr和QOSS值。

　　Qrr甚至可以對測試執行性的二極體正向電流 (If) 具有更強的依賴關係。而進一步使事情複雜化的原因在於，某些廠商未將QOSS作為一個單獨參數包含在內，而是只將這個參數吸收到Qrr的技術規格當中。除了數據表中列出的測試條件，事實上，其它諸如電路板寄生電感和主觀測量方法等考慮也使得比較單獨廠商數據表中的這些參數變得不太可能。這並不是說這些參數對於設計不重要，而是為了說明，要獲得可靠的比較數據，唯一有效的解決方案就是使用通常的方法和電路板對這些數據進行獨立採集。

　　我在這個系列中將要提到的最後一個參數就是開關時間。這4個參數通常由下方圖2中的波形定義，並且會出現在每個廠商的數據表中。它們是如此地依賴於電路板和測試條件，以至於FET行業的一位元老級人物(也是個人導師)經常把這些參數引用為「FET數據表中最沒用的參數」。本來是為了指示出開關速度，而實際上，由於這些參數是FET特性值，所以它們至多只反映出驅動器強度和漏電流。TI在器件的額定電流上進行測試時將這些參數包含在內，而其它廠商只在1A ID上測試這些參數，其目的在於使它們的器件看起來具有更快的開關速度。更能說明器件實際開關速度的是器件的柵極電荷參數和內部柵極電阻，Rg，這兩個參數幾乎不受這些技術指針差距 (specmanship) 「遊戲」的影響。

　　

 

　　圖2：定義MOSFET數據表開關時間的波形。

　　謝謝你花時間閱讀了這個與MOSFET數據表有關的博客系列。我希望這些文章對你有所啟發，在閱讀之後能夠更清楚地理解功率MOSFET數據表中出現的參數值和含糊不清的地方。


相關焦點

  • 教你看懂MOSFET數據表
    在看到MOSFET數據表時，你一定要知道你在找什麼。雖然特定的參數很顯眼，也一目了然(BVDS、RDS(ON)、柵極電荷)，其它的一些參數會十分的含糊不清、模稜兩可(IDA、SOA曲線)，而其它的某些參數自始至終就毫無用處(比如說：開關時間)。
  • 功率 MOSFET的參數
    （通用開關功率MOSFET、汽車功率MOSFET、IPD、電池功率MOSFET、通用放大器功率MOSFET） 功率 MOSFET 參數介紹 第一部分最大額定參數        最大額定參數，所有數值取得條件(Ta=25℃)VDSS 最大漏-源電壓
  • TLP250功率驅動模塊在IRF840 MOSFET中的應用(圖)
    在闡述irf840功率mosfet的開關特性的基礎上，設計了吸收回路。最後結合直流斬波調速技術，設計了基於tms320lf2407 dsp的直流電動機全數字閉環調速系統，並給出了實驗結果。快速電力電子器件mosfet的出現，為斬波頻率的提高創造了條件，提高斬波頻率可以減少低頻諧波分量，降低對濾波元器件的要求，減少了體積和重量。採用自關斷器件，省去了換流迴路，又可提高斬波器的頻率。---直流電動機的勵磁迴路和電樞迴路電流的自動調節常常採用功率mosfet。
  • MOSFET寄生電容參數如何影響開關速度
    打開APP MOSFET寄生電容參數如何影響開關速度 電子元件技術 發表於 2021-01-08 14:19:59 我們應該都清楚
  • 準諧振反激的原理、應用及參數計算
    這情況常被稱為谷值開關 (Valley Switching) 或準諧振開關。這篇文章的目的目的在於和大家分享關於準諧振反激的原理、應用及參數計算方面的知識。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/180511.htm　　準諧振 QR　　Q(Quasi)　　R( resonant)　　主要是降低mosfet的開關損耗，而mos的開關損耗主要是來源於自身的輸出電容。
  • DC/DC 轉換器 EMI 的工程師指南(第3部分):了解功率級寄生效應
    DC/DC 轉換器中半導體器件的高頻開關特性是主要的傳導和輻射發射源。本文章系列 [1] 的第 2 部分回顧了 DC/DC 轉換器的差模 (DM) 和共模 (CM) 傳導噪聲幹擾。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201908/404330.htm在第 3 部分中，我將全面介紹降壓穩壓器電路中影響 EMI 性能和開關損耗的感性和容性寄生元素。通過了解相關電路寄生效應的影響程度，可以採取適當的措施將影響降至最低並減少總體 EMI 信號。
  • 一文看懂漏電開關與空氣開關的不同
    打開APP 一文看懂漏電開關與空氣開關的不同 發表於 2017-11-02 13:56:41 　　很多人都分不清漏電開關和空氣開關這個概念，常常將他們弄混。
  • MOS管在電動車窗開關上的應用
    而mos管在電動車窗的關鍵部位——開關，佔據了非常重要的位置。電動車窗開關分為功率型和信號型兩種，功率型為開關直接控制車窗電動機，信號型為開關先向汽車車身控制模塊（Body Control module,BCM）提供信號，再由BCM驅動電動車窗。
  • 功率MOSFET安全工作區,真的安全嗎?
    功率MOSFET數據表中有歸一化瞬態熱阻曲線，通過上述公式，就可以將不同的單脈衝寬度下，VDS和ID的曲線作出來，因此功率MOSFET數據表中，安全工作區SOA曲線右上方平行的一組斜線都是計算值[5]。
  • 開關電源MOSFET漏源極電壓電磁幹擾的仿真分析
    幹擾源是電磁幹擾的三要素之一，是電磁幹擾研究的重要部分，文獻[1~2]對幹擾源進行了說明和描述，還有些學者對抑制幹擾源發射的方法[3~5]和幹擾源的輻射[6]進行了研究。本文從幹擾源入手，對時域開關電壓信號進行電磁幹擾特性研究，通過提取MOSFET時域電壓信號的特徵參數，利用傅立葉變換(FFT)法，分析了開關信號電磁幹擾的頻譜情況以及各參數對頻譜的影響，通過Matlab仿真證明了上述分析的正確性及工程實用性。
  • MOSFET廠商匯總!|電晶體|dc|mosfet|柵極|電容_網易訂閱
    採用QFN-56封裝的DrMOS　　傳統的分立式DC/DC降壓開關電源無法滿足對更高功耗密度的要求，也不能解決高開關頻率下的寄生參數影響問題。　　瑞薩第2代DrMOS　　經過QFN-56無腳封裝，讓DrMOS熱阻抗很低;藉助內部引線鍵合以及銅夾帶設計，可最大程度減少外部PCB布線，從而降低電感和電阻。
  • 教你看懂配置表:變速箱參數部分
    在參數表中有關變速箱的信息離不開變速箱的類型以及擋位數量，首先可以肯定的是，前進擋的數量越多越好，因為每多一個擋位就意味著可將動力進行更細緻地分配除了手動擋和自動擋兩種選擇外，有些車型的配置表還標有手自一體變速箱的字樣，也就是說，車輛除了能以自動換擋的方式行駛外，駕駛員還可以通過位於方向盤後或者換擋區域內的換擋開關在合理的發動機轉速範圍內對擋位進行控制，提高了一定的駕駛樂趣。手自一體變速器雖兼容兩種方式的換擋操作，但該功能僅僅是控制系統中的一套控制邏輯而已，而並非一些人眼中的高端技術。
  • 理解MOSFET時間相關及能量相關輸出電容Coss(tr)和Coss(er)
    關鍵詞：輸出電容；死區時間；開關損耗；超結　　0 引言　　功率MOSFET的數據表中，有些產品如超結的高壓功率MOSFET通常會列出輸出電容的三個特徵值：靜態輸出電容Coss、時間相關輸出電容Coss(tr)和能量相關輸出電容Coss(er)，而低壓和中壓的產品以及平面的高壓MOSFET
  • MOSEFT分析:理解功率MOSFET的開關損耗
    本文詳細分析計算開關損耗，並論述實際狀態下功率MOSFET的開通過程和自然零電壓關斷的過程，從而使電子工程師知道哪個參數起主導作用並更加深入理解MOSFET。
  • 基於漏極導通區特性來理解MOSFET的開關過程
    MOSFET 的柵極電荷特性與開關過程本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201612/327359.htm　　儘管 MOSFET 在開關電源、電機控制等一些電子系統中得到廣泛的應用，但是許多電子工程師並沒有十分清楚的理解 MOSFET 開關過程，以及 MOSFET 在開關過程中所處的狀態。
  • 限制MOSFET的開關速度因素
    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？
  • 功率器件MOSFET開關過程大揭秘
    本文所建立的MOSFET開關模型，主要體現的是低導通值MOSFET寄生參數：G、D、S間的電容，CGS，CGD，CDS用於分析驅動過程;DS間的寄生三極體，分析漏極擾動對MOSFET的影響：一是內部三極體導通而雪崩，二是CGD耦合引起門極電位上升，使MOSFET誤導通。在本文所建立的這一MOSFET參考模型中，模型內所描述的體內寄生三極體中還特別包含一個重要的寄生器件，體二極體。
  • 看懂參數不用愁
    今天，我們就要為大家科普一下，關於路由器的專業知識，以及學會看懂參數挑選路由器。首先我們來了解一下路由器的概念。路由（routing）就是通過互聯的網絡把信息從源地址傳輸到目的地址的活動。路由發生在OSI網絡參考模型中的第三層即網絡層。路由引導封包轉送，經過一些中間的節點後，到它們最後的目的地。作成硬體的話，則稱為路由器。
  • 應用筆記140 - 第3/3部分:開關電源組件的設計考慮因素
    但是，開關頻率更高也意味著與交流相關的功率損耗更高，這需要更大的電路板空間或散熱器來限制熱應力。目前，對於 ≥10A的輸出電流應用，大多數降壓型電源的工作頻率範圍為100kHz至1MHz ~ 2MHz。 對於<10A的負載電流，開關頻率可高達幾MHz。每個設計的最優頻率都是通過仔細權衡尺寸、成本、效率和其他性能參數實現的。
  • 基於MC34063的開關電源電路參數計算方法
    開關電源以其高效率、小型、重量輕的特點被用於幾乎所有的電子設備，是電子信息行業飛速發展中不可缺少的一種電源。而在開關電源的設計中，開關電源晶片外圍電路各參數設計是關係到開關電源穩定可靠工作非常重要的一環。