本文主要介紹瑞薩電子(又稱:Renesas注1)高壓MOS在客戶電源等產(chǎn)品開發(fā)時的選型以及特性的說明,,為客戶的產(chǎn)品開發(fā)提供參考性的設(shè)計意見,。
MOSFET以其電壓控制、開關(guān)頻率高,、開關(guān)速度快等優(yōu)點,,廣泛應(yīng)用于電源等產(chǎn)品中,。Renesas高壓MOS涵蓋漏源電壓(VDSS)等級600V、800V,、900V,、1400V,具有極低的RDS(ON)和豐富的封裝系列,,應(yīng)用十分廣泛,。
MOSFET最重要的兩個參數(shù)是漏源電壓(VDSS)和導(dǎo)通電阻RDS(ON)。電流值和最大耗散功率值必須仔細觀察,,因為它們只有當背板溫度到25OC時才能達到,,切換時間僅在滿足數(shù)據(jù)說明書中所描述的特定條件下才適用。
一般來說Renesas高壓MOS數(shù)據(jù)手冊主要包含以下幾個部分:特性,、極限值,、電氣特性以及典型特性。
Renesas高壓MOS所具有的性能優(yōu)勢:
1,、 具有比較低的Qg
2,、 Vgs電壓±30 V
3、 具有比較低的導(dǎo)通阻抗
4,、 很好的防雪崩能力
RenesasMOS采用了五代UMOS工藝,,可以把RDS(ON)做的比較小,2SK3298B的導(dǎo)通電阻只有0.75歐姆,,可以大大減少MOS的損耗,。
極限值部分給出了10個參數(shù)的絕對最大值。器件運行的時候一定不能超過此值,否則會造成MOS永久的損壞,。其中,,尤其需要注意漏極電流和耗散功率的值是在25OC時給出的,在實際運行中只能作為參考,。
電氣特性部分主要含有幾個重要的參數(shù):開啟關(guān)斷時間參數(shù),、跨導(dǎo)參數(shù)、結(jié)電容參數(shù)以及體內(nèi)二極管參數(shù)等,。Renesas高壓MOS一般要比同類型的其它牌子的MOS開關(guān)速度快,,但有個很重要的先決條件就是:柵極驅(qū)動電壓要在10V以上,因為Renesas高壓MOS結(jié)電容參數(shù)比較大,。
典型特性部分給出了很多參數(shù)的動態(tài)曲線,。比較重要的參數(shù)曲線有:熱阻曲線、轉(zhuǎn)移特性曲線,、跨導(dǎo)曲線,、導(dǎo)通電阻和漏極電流的關(guān)系曲線以及耗散功率和溫度的關(guān)系曲線等。耗散功率隨著溫度的升高而下降,,導(dǎo)通電阻隨著溫度的升高而增大,。
Renesas高壓MOS具有比較明顯的導(dǎo)通阻抗低、開關(guān)速度快的優(yōu)點,,但驅(qū)動電路的好壞直接影響了MOS的特性,。為了達到良好的驅(qū)動波形和開關(guān)特性,使管子能夠工作在比較理想的狀態(tài),,現(xiàn)結(jié)合數(shù)據(jù)手冊中的幾個參數(shù)影響和典型曲線注2加以分析,。
1、RDS(ON)隨VGS的變化曲線:
由圖可知,,當VGS在小于10V的時候,,RDS(ON)是比較大的,特別是在小于7-8V的時候,,RDS(ON)幾乎是無窮大,管子幾乎沒有開啟,。所以我們建議驅(qū)動電壓一般要在10V以上,這樣可以獲得比較低的導(dǎo)通阻抗和減小MOS的損耗,。
2,、由數(shù)據(jù)手冊得到Renesas高壓MOS的CISS、COSS,、,、CRSS是比較大的,所以為了獲得比較好的驅(qū)動波形,,建議柵極驅(qū)動電阻不要太大,,盡量在幾十歐姆,。
3、跨導(dǎo)參數(shù)及曲線,??鐚?dǎo)是MOS一個很重要的參數(shù),反映了柵極驅(qū)動電壓對漏極電流的控制能力,。由下圖的轉(zhuǎn)移特性曲線可知:當MOS柵極驅(qū)動電壓在10V左右的時候,,MOS漏極電流才能達到標稱的值。
Renesas壓MOS的一些特性和為了達到比較好的開關(guān)特性的一些參數(shù)配合?,F(xiàn)針對以上幾點做總結(jié),,Renesas授權(quán)代理商世強電訊
1,、 柵極驅(qū)動電壓要在10V以上,可以獲得比較好的驅(qū)動波形和較低的導(dǎo)通阻抗,,可以減少MOS的發(fā)熱和損耗,。
2、 柵極驅(qū)動電阻最好在EMI和驅(qū)動波形之間做合適的選擇,,最好在幾十歐姆,,Renesas數(shù)據(jù)手冊中參數(shù)的測試條件中驅(qū)動電阻為25歐姆。
3,、 因為Renesas高壓MOS柵源極耐壓比較高,,可以達到30V。所以在負載比較重或漏極電流比較大的情況下,,為了避免漏極電流失控MOS進入放大區(qū)工作,,柵極驅(qū)動電壓適當?shù)倪€要加大,只要不超過標稱的30V就可以,。
注1:本文Renesas高壓MOS都指的是原NEC電子部分,。
注2:本文曲線來自Renesas 2SK3298B(600V,7.5A)數(shù)據(jù)手冊,。