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    • 發(fā)布時間:2020-08-13 18:09:56
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    MOSFET剖面和等效電路圖
    功率MOSFET的情況有很大的不同。它的dv/dt及di/dt的能力常以每納秒(而不是每微秒)的能力來估量。但盡管如此,它也存在動態(tài)性能的限制。這些我們可以從功率MOSFET的基本結構來予以理解。
    MOSFET
    MOSFET剖面與等效電路圖
    圖 MOSFET剖面與等效電路圖
    圖 是功率MOSFET的結構和其相應的等效電路。除了器件的幾乎每一部分存在電容以外,還必須考慮MOSFET還并聯(lián)著一個二極管。同時從某個角度看、它還存在一個寄生晶體管。(就像IGBT也寄生著一個晶閘管一樣)。這幾個方面,是研究MOSFET動態(tài)特性很重要的因素。
    首先MOSFET結構中所附帶的本征二極管具有一定的雪崩能力。通常用單次雪崩能力和重復雪崩能力來表達。當反向di/dt很大時,二極管會承受一個速度非??斓拿}沖尖刺,它有可能進入雪崩區(qū),一旦超越其雪崩能力就有可能將器件打壞。作為任一種PN結二極管來說,仔細研究時其動態(tài)特性是相當復雜的。它們和我們一般理解PN結正向時導通反向時阻斷的簡單概念很不相同。當電流迅速下降時,二極管有一階段失去反向阻斷能力,即所謂反向恢復時間。PN結要求迅速導通時,也會有一段時間并不顯示很低的電阻。在功率MOSFET中一旦二極管有正向注入,所注入的少數(shù)載流子也會增加作為多子器件的MOSFET的復雜性。
    功率MOSFET的設計早已采取措施使其中的寄生晶體管盡量不起作用。在不同代功率MOSFET中其措施各有不同,但總的原則是使漏極下的橫向電阻Rb盡量小。因為只有在漏極N區(qū)下的橫向電阻流過足夠電流為這個N區(qū)建立正偏的條件時,寄生的雙極性晶閘管才開始發(fā)難。然而在嚴峻的動態(tài)條件下,因dv/dt通過相應電容引起的橫向電流有可能足夠大。此時這個寄生的雙極性晶體管就會起動,有可能給MOSFET帶來災難。所以考慮瞬態(tài)性能時對功率MOSFET器件內(nèi)部的各個電容(它是dv/dt的通道)都必須予以注意。
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