MOSFET特性参数EAS的解析
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深入理解功率MOSFET数据表中的各个参数 2 - OFweek电子工程网深入理解功率mosfet数据表中的各个参数2-ofweek电子工程网深入理解功率mosfet数据表中的各个参数(2)-ofweek电子工程网深入细致认知功率mosfet数据表中的各个参数(2)2021-03-2515:59:47文章来源:ofweek电子工程网我来说两句(0)编者按:本文不准备工作译成一篇了解功率mosfet的技术大辞典,只是使读者回去介绍如何恰当的认知功率mosfet数据表中的常用主要参数,以协助设计者更好的采用功率mosfet展开设计。
功率mosfet 数据表参数如果须要更好的认知功率mosfet,则须要介绍更多的一些参数,这些参数对于设计都就是十分必要和有价值的。
这些参数就是id、rthjc、soa、transfercurve、和eas。
id:定义了在室温下漏级可以长期工作的电流。
需要注意的是,这个id电流的是在vgs在给定电压下,tc=25℃下的id电流值。
id的大小可以由以下的公式排序:以ipd90n06s4-04为例,计算出的结果等于169a。
为何在数据表上只标注90a呢?这是因为最大的电流受限于封装脚位与焊线直径,在数据表的注释1)中可以看到详细的解释。
如下表所示:此外,数据表中还得出了id和结温之间的曲线关系。
从下表可以窥见,当环境温度增高时,id可以随着温度而变化。
在最糟的情况下,须要考量在最小环境温度下的id的电流仍然满足用户电路设计的正常电流的建议。
rthjc:温阻是对设计者需要非常关注的设计参数,特别是当需要计算功率mosfet在单脉冲和不同占空比时的功率损耗时,就需要查看这个数据表来进行设计估算。
笔者将在如何用数据表来进行设计估算中来具体解释。
soa:功率mosfet的负载能力较低,为了确保器件安全工作,具备较低的稳定性和较长的寿命,对器件忍受的电流、电压、和功率存有一定的管制。
HVMOSFET 的EAS 机理EAS—Energy during avalanche for single pulse,即单脉冲雪崩击穿能量,是高压VDMOS 的一个重要性能指标,其反映的是器件由工作状态到关断时,器件能承受的最大能量消耗。
EAS=1/2×V BS ×I AS ×t A V 。
一.EAS 产生的原因如图1(a)是一N 沟道VDMOS 的元胞剖面图,1(b)是对应的等效电路图。
D图1 高压VDMOS a.剖面图 b.等效电路图当器件的G 端所加电压V G 大于等于阈值电压V TH 时,器件导通,这是电流从漏端经过导电沟道流向源端(图1(a )),此时元胞中的寄生NPN 晶体管处于截止状态。
此时,如果V G 突然从高电位变为低电位,MOS 管的导电沟道反型层消失,沟道处电流消失。
此时,如果MOS 管的外接的是感性负载,电流不能马上突变为零,而此时MOS 沟道已经截止,电流便会给P-body 和外延N-区之间的PN 结充电。
如果这个充电电路足够大,就会在P-body 区形成压降,导致集成NPN 晶体管基极电位升高而达到其导通条件,一旦此寄生NPN 晶体管导通,大电流便会从N-区经过P-body 流向N+,这样往往就会因为局部功耗过大发热把器件烧坏。
显然,这种寄生二极管的二次导通并不是我们所想看到的,因为寄生二极管的导通会降低器件在关断时刻承受大电流的能力,从能量角度讲,就是降低了器件所能承受的单脉冲能量,即EAS 能力。
二. 提高器件的EAS 能力为了提高器件的EAS 能力,就必须在设计上和工艺上同时考虑。
其中一种方法就是降低寄生三极管的基极电阻R 。
1. 在P-Body 区增加一次P+注入。
如图2所示,在原先P-body(浓度较低)的基础上,增加一次高浓度的P+注入(浓度约为2E15)。
注入一层高浓度的P+层的目的就是为了减小P区里面的电阻,从而使寄生三极管不易导通。
1 极限参数:ID :最大漏源电流。
是指场效应管正常工作时,漏源间所允许通过的最大电流。
场效应管的工作电流不应超过ID 。
此参数会随结温度的上升而有所减额。
IDM :最大脉冲漏源电流。
此参数会随结温度的上升而有所减额。
PD :最大耗散功率。
是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率。
使用时,场效应管实际功耗应小于PDSM 并留有一定余量。
此参数一般会随结温度的上升而有所减额。
VGS :最大栅源电压。
Tj :最大工作结温。
通常为150 ℃ 或175 ℃ ,器件设计的工作条件下须确应避免超过这个温度,并留有一定裕量。
TSTG :存储温度范围。
2 静态参数V(BR)DSS:漏源击穿电压。
是指栅源电压V GS为0 时,场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压。
这是一项极限参数,加在场效应管上的工作电压必须小于V(BR)DSS 。
它具有正温度特性。
故应以此参数在低温条件下的值作为安全考虑。
℃ V(BR)DSS/ ℃ Tj :漏源击穿电压的温度系数,一般为0.1V/ ℃。
RDS(on) :在特定的V GS(一般为10V )、结温及漏极电流的条件下,MOSFET 导通时源间的最大漏阻抗。
它是一个非常重要的参数,决定了MOSFET 导通时的消耗功率。
此参数一般会随结温度的上升而有所增大。
故应以此参数在最高工作结温条件下的值作为损耗及压降计算。
VGS(th) :开启电压(阀值电压)。
当外加栅极控制电压VGS 超过VGS(th) 时,漏区和源区的表面反型层形成了连接的沟道。
应用中,常将漏极短接条件下ID 等于1 毫安时的栅极电压称为开启电压。
此参数一般会随结温度的上升而有所降低。
IDSS :饱和漏源电流,栅极电压VGS=0 、VDS 为一定值时的漏源电流。
一般在微安级。
IGSS :栅源驱动电流或反向电流。
由于MOSFET 输入阻抗很大,IGSS 一般在纳安级。
3 动态参数gfs :跨导。
是指漏极输出电流的变化量与栅源电压变化量之比,是栅源电压对漏极电流控制能力大小的量度。
MOSFET特性参数的理解MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种常用的电子元件,被广泛应用于集成电路和电源管理等领域。
了解MOSFET的特性参数对于正确选择和应用MOSFET至关重要。
下面将对MOSFET的几个重要特性参数进行详细介绍。
1. 导通电阻(Rds(on)):导通电阻是指MOSFET导通状态下两个端子之间的电阻。
该参数影响MOSFET的导通效率和功耗。
导通电阻越小,表示MOSFET导通时的功耗越小,效率越高。
通常在选购MOSFET时,需要选择较小的导通电阻以满足系统的功率需求。
2.频率响应:频率响应是指MOSFET在不同频率下的电性能力。
MOSFET具有非常好的高频特性,能够以高速开关和工作。
频率响应的重要参数包括开关频率和输入电容。
开关频率定义了MOSFET的响应速度,而输入电容则决定了MOSFET的开关速度和功耗。
因此,在高频应用中选用具有低输入电容和较高开关频率的MOSFET综合综合考虑。
3.开关特性:开关特性指MOSFET在开关状态下的性能表现,包括开启时间(Turn-on Time)、截止时间(Turn-off Time)、过渡时间(Transition Time)等。
开启时间是指从控制信号施加到MOSFET开始导通的时间,而截止时间是指从控制信号停止到MOSFET完全截止导通的时间。
过渡时间是指从开启到截止过程中信号状态的变化时间。
开关特性直接关系到MOSFET的开关速度和功耗,因此,在高频开关应用中需要选用具有较短开启和截止时间的MOSFET。
4. 阈值电压(Vth):阈值电压是指MOSFET在控制信号达到一定电压时开始导通的电压。
阈值电压的大小将影响MOSFET的导通特性和驱动电路的控制门电压。
通常,应选择合适的阈值电压以兼顾稳定性和功耗需求。
5.最大耗散功率(Pd):最大耗散功率是指MOSFET能够承受的最大功耗。
超过该功耗可能导致MOSFET的过热和损坏。
MOSFET的UIS及雪崩能量解析在功率的数据表中,通常包括单脉冲雪崩能量EAS,雪崩电流IAR,重复脉冲雪崩能量EAR等参数,而许多电子工程师在设计电源系统的过程中,很少考虑到这些参数与电源系统的应用有什么样的联系,如何在实际的应用中评定这些参数对其的影响,以及在哪些应用条件下需要考虑这些参数。
本文将论述这些问题,同时探讨功率MOSFET在非钳位感性开关条件下的工作状态。
EAS,IAR和EAR的定义及测量MOSFET的雪崩能量与器件的热性能和工作状态相关,其最终的表现就是温度的上升,而温度上升与功率水平和硅片封装的热性能相关。
功率半导体对快速功率脉冲(时间为100~200μs)的热响应可以由式1说明:(1)其中,A是硅片面积,K常数与硅片的热性能相关。
由式(1)得:(2)其中,tav是脉冲时间。
当长时间在低电流下测量雪崩能量时,消耗的功率将使器件的温度升高,器件的失效电流由其达到的峰值温度所决定。
如果器件足够牢靠,温度不超过最高的允许结温,就可以维持测量。
在此过程内,结温通常从25℃增加到TJMAX,外部环境温度恒定为25℃,电流通常设定在ID的60%。
雪崩电压VAV大约为1.3倍器件额定电压。
雪崩能量通常在非钳位感性开关UIS条件下测量。
其中,有两个值EAS和EAR,EAS为单脉冲雪崩能量,定义了单次雪崩状态下器件能够消耗的最大能量;EAR 为重复脉冲雪崩能量。
雪崩能量依赖于电感值和起始的电流值。
图1为VDD去耦的EAS测量电路及波形。
其中,驱动MOSFET为Q1,待测量的MOSFET 为DUT,L为电感,D为续流管。
待测量的MOSFET和驱动MOSFET同时导通,电源电压VDD加在电感上,电感激磁,其电流线性上升,经导通时间tp后,电感电流达到最大值;然后待测量的MOSFET和驱动MOSFET同时关断,由于电感的电流不能突变,在切换的瞬间,要维持原来的大小和方向,因此续流二极管D导通。
图1 VDD去耦的EAS测量图由于MOSFET的DS之间有寄生电容,因此,在D导通续流时,电感L和CDS形成谐振回路,L的电流降低使CDS上的电压上升,直到电感的电流为0,D自然关断,L中储存的能量应该全部转换到CDS中。
mos管 ias参数
Mos管的IAS参数包括以下几个主要部分:
1. VDS:漏-源极电压,是指Mosfet的漏-源极的绝对最大值电压,在管子工作时,这两端的电压应力不能超过最大值。
在Mosfet选型时,VDS电压都要降额80%选用。
2. VGS:栅极电压,它是用来控制开关和放大倍数的。
3. ID:漏极电流,指电子设备中通过的电流大小。
4. IDM:最大漏极电流,是衡量Mos管性能的一个重要参数。
5. IAS:饱和漏极电流,是衡量Mos管性能的一个重要参数。
6. EAS:开启电压或阈值电压。
7. PD:功率耗散,指Mos管在一定条件下消耗的功率。
8. TJ:结温,是指Mos管内部晶体的温度。
9. TSTG:贮存温度,是指Mos管贮存时的温度范围。
以上是Mos管IAS参数的主要内容,如需了解更多信息,建议咨询电子工程专家或查阅电子工程相关书籍。
ID-连续漏电流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:ID中并不包含开关损耗,并且实际使用时保持管表面温度在25℃(Tcase)也很难。
因此,硬开关应用中实际开关电流通常小于ID额定值@TC=25℃的一半,通常在1/3~1/4。
补充,如果采用热阻JA的话可以估算出特定温度下的ID,这个值更有现实意义。
IDM-脉冲漏极电流该参数反映了器件可以处理的脉冲电流的高低,脉冲电流要远高于连续的直流电流。
定义IDM的目的在于:线的欧姆区。
对于一定的栅-源电压,MOSFET导通后,存在最大的漏极电流。
如图所示,对于给定的一个栅-源电压,如果工作点位于线性区域内,漏极电流的增大会提高漏-源电压,由此增大导通损耗。
长时间工作在大功率之下,将导致器件失效。
因此,在典型栅极驱动电压下,需要将额定IDM设定在区域之下。
区域的分界点在Vgs和曲线相交点。
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。
PD-容许沟道总功耗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。
TJ,TSTG-工作温度和存储环境温度的范围这两个参数标定了器件工作和存储环境所允许的结温区间。
设定这样的温度范围是为了满足器件最短工作寿命的要求。
如果确保器件工作在这个温度区间内,将极大地延长其工作寿命。
EAS-单脉冲雪崩击穿能量如果电压过冲值(通常由于漏电流和杂散电感造成)未超过击穿电压,则器件不会发生雪崩击穿,因此也就不需要消散雪崩击穿的能力。
MOSFETMOS管特性参数的理解1. 阈值电压(Vth):阈值电压是指在MOSFET导通和截止之间的临界电压。
当控制电压(即栅极电压)高于阈值电压时,MOSFET开始导通。
阈值电压的大小取决于MOSFET的工艺参数和材料选择。
2. 饱和区电流(Idsat):饱和区电流是指MOSFET处于饱和状态时的最大电流。
在饱和区,MOSFET的电流与栅极电压成正比,但受到其他因素如通道长度调制等的影响。
饱和区电流可以通过MOSFET的数据手册或特性曲线图获得。
3. 亚阈值摆幅(Subthreshold Swing):亚阈值摆幅是指当MOSFET处于亚阈值区时,栅极电压与漏极电流之间的关系。
亚阈值摆幅较小的MOSFET具有更好的亚阈值性能,即更低的静态功耗和更好的低功耗运行能力。
4. 转导电导(Transconductance):转导电导是指MOSFET的输出电流与输入电压之间的比率。
它表示了MOSFET的放大能力和响应速度。
转导电导越大,MOSFET的放大能力越强。
5. 压降(Voltage Drop):压降是指MOSFET在导通状态下的漏极电压与源极电压之间的差值。
压降取决于MOSFET的导通电流和内阻。
较小的压降意味着更高的效率和更少的能量损耗。
6. 开关速度(Switching Speed):开关速度是指MOSFET从导通到截止(或相反)的响应时间。
它取决于MOSFET的内部电容和导通电阻等因素。
较快的开关速度可提高MOSFET的开关效率和响应性能。
7. 漏电流(Leakage Current):漏电流是指MOSFET在截止状态下的微弱电流。
漏电流可能会导致功耗增加和电路稳定性下降。
较小的漏电流意味着更低的功耗和更好的截止特性。
8. 最大耐压(Maximum Voltage):最大耐压是指MOSFET可以承受的最大电压。
超过最大耐压可能导致器件损坏或击穿。
因此,在设计中需要确保操作电压不超过MOSFET的最大耐压。
1极限参数ID :最大漏源电流。
是指场效应管正常工作时,漏源间所允许通过的最大电流。
场效应管的工作电流不应超过ID。
此参数会随结温度的上升而有所减额。
IDM :最大脉冲漏源电流。
此参数会随结温度的上升而有所减额。
PD :最大耗散功率。
是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率。
使用时,场效应管实际功耗应小于PDSM并留有一定余量。
此参数一般会随结温度的上升而有所减额。
VGS :最大栅源电压。
Tj :最大工作结温。
通常为150 或175 C,器件设计的工作条件下须确应防止超过这个温度,并留有一定裕量。
TSTG :存储温度范围。
2静态参数WB 旳DSS :漏源击穿电压。
是指栅源电压VGS为0时,场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压。
这是一项极限参数,加在场效应管上的工作电压必须小于V(BR)DSS。
它具有正温度特f生。
故应以此参数在低温条件下的值作为平安考虑。
CWBR)DSS/CTj :漏源击穿电压的温度系数,一般为0.1 V/C °RDS(on):在特定的V GS (—般为10V)、结温及漏极电流的条件下,MOSFET导通时源间的最大漏阻抗。
它是一个非常重要的参数,决定了MOSFET导通时的消耗功率。
此参数一般会随结温度的上升而有所增大。
故应以此参数在最高工作结温条件下的值作为损耗及压降计算。
VGS(th):开启电压(阀值电压)。
当外加栅极控制电压VGS超过VGS(th)时,漏区和源区的外表反型层形成了连接的沟道。
应用中,常将漏极短接条件下ID等于1毫安时的栅极电压称为开启电压。
此参数一般会随结温度的上升而有所降低。
IDSS :饱和漏源电流,栅极电压VGS=0、VDS为一定值时的漏源电流。
一般在微安级。
IGSS :栅源驱动电流或反向电流。
由于MOSFET输入阻抗很大5 IGSS —般在纳安级。
3动态参数gfs :跨导。
是指漏极输出电流的变化量与栅源电压变化量之比,是栅源电压对漏极电流控制能力大小的量度。
MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)数据手册提供了关于MOSFET的详细技术规格和参数。
这些参数包括但不限于以下内容:
1. VDS:表示漏极与源极之间所能施加的最大电压值。
2. VGS:表示栅极与源极之间所能施加的最大电压值。
3. ID:表示漏极可承受的持续电流值,如果流过的电流超过该值,会引起击穿的风险。
4. IDM:表示的是漏源之间可承受的单次脉冲电流强度,如果超过该值,会引起击穿的风险。
5. EAS:表示单脉冲雪崩击穿能量,如果电压过冲值(通常由于漏电流和杂散电感造成)未超过击穿电压,则器件不会发生雪崩击穿,因此也就不需要消散雪崩击穿的能力。
6. dV/dt:反映的是器件承受电压变化速率的能力,越大越好。
7. VGS(th):表示的是MOS的开启电压(阀值电压),对于NMOS,当外加栅极控制电压VGS超过VGS(th) 时,NMOS就会导通。
8. IGSS:表示栅极驱动漏电流,越小越好,对系统效率有较小程度的影响。
9. IDSS:表示漏源漏电流,栅极电压VGS=0 、VDS 为一定值时的漏源漏流,一般在微安级。
10. RDS,on:表示MOSFET的导通电阻,其典型值为0.036 Ω(Tj=25℃)和0.084 Ω(Tj=125℃)。
这个参数可以用来评估MOSFET的导通损耗水平。
11. Ciss:这个参数是用来指导驱动电路的设计的。
此外,数据手册还可能包含其他的技术规格和参数,如封装信息、工作温度范围、最大功耗等。
这些参数可以帮助您选择适合您应用的MOSFET。
mos管的ear与eas计算公式
MOS管的ear与eas是指MOS场效应管的极限耗散功率和极限
耗散能量。
这两个参数是评估MOS管的耐受能力和稳定性的重要指标。
首先,我们来看一下ear(极限耗散功率)的计算公式。
ear的
计算公式为:
ear = Pd_max / (Vds_max Id_max)。
其中,Pd_max是MOS管的最大耗散功率,Vds_max是最大耐受
漏极-源极电压,Id_max是最大耐受漏极电流。
接下来是eas(极限耗散能量)的计算公式。
eas的计算公式为:
eas = ear ton.
其中,ear是极限耗散功率,ton是最大耐受时间。
需要注意的是,这些参数的具体数值通常由MOS管的制造商提
供,因为它们受到器件结构、工艺技术等多种因素的影响。
同时,
这些参数也会随着器件工作环境、温度等因素的变化而有所不同。
总的来说,ear和eas是评估MOS管性能和稳定性的重要参数,其计算公式可以帮助工程师评估MOS管在特定工作条件下的耐受能力,从而更好地设计和应用MOS管。
mos管eas公式
MOS管的EAS公式是指MOS场效应管的耐受能力公式,EAS代表
了单元面积上的电荷耐受能力。
在MOS管工作时,由于电压或电流
的作用,会产生热效应和电场效应,这可能会导致器件损坏。
EAS
公式是用来计算MOS管在这种情况下的耐受能力。
EAS公式可以表示为:
EAS = ID^2 t / (2 A)。
其中,EAS表示单位面积上的电荷耐受能力,ID表示漏极电流,t表示脉冲宽度,A表示MOS管的栅极面积。
这个公式可以用来估算MOS管在特定工作条件下的耐受能力,帮助工程师设计和选择合适
的器件以保证其可靠性和稳定性。
需要注意的是,实际工程中可能还会考虑其他因素,比如温度
效应、器件结构等,EAS公式只是其中的一部分。
在实际应用中,
还需要综合考虑各种因素,进行全面的分析和计算,以确保器件的
可靠性和稳定性。
mosfet 提升eas的方法
MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种常用的功率
器件,用于各种电子设备中。
EAS(单脉冲能量耐受度)是指MOSFET在单个脉冲事件下所能承受的能量。
提升MOSFET的EAS可
以通过以下方法来实现:
1. 设计优化,通过改进MOSFET的结构和材料,可以提高其EAS。
例如,优化栅极氧化层的厚度和材料,选择合适的衬底材料等,都可以改善器件的能量耐受度。
2. 热管理,热是导致MOSFET损坏的主要原因之一。
因此,改
善散热设计,使用高导热材料,增加散热结构等方法可以有效提升MOSFET的EAS。
3. 电路保护,在实际应用中,可以通过添加过压保护、过流保
护等电路来保护MOSFET免受过大能量冲击,从而提高其EAS。
4. 材料选择,选择耐压能力更强的材料制造MOSFET,如碳化
硅(SiC)和氮化镓(GaN)等,这些材料具有更高的击穿电压和能
量耐受度,可以提高MOSFET的EAS。
5. 测试和验证,在生产过程中进行严格的测试和验证,确保MOSFET的EAS符合设计要求,从而提高器件的可靠性。
综上所述,提升MOSFET的EAS可以通过优化设计、改善热管理、加强电路保护、选择合适的材料以及严格的测试验证等多种方法来
实现。
这些方法可以帮助提高MOSFET在单脉冲事件下的能量耐受度,从而提高器件的可靠性和稳定性。
MOSFET特性参数E AS的解析一、E AS与E AR的定义E AS单脉冲雪崩击穿能量, E AS标定了器件可以安全吸收反向雪崩击穿能量的高低。
如果电压过冲值(通常由于漏电流和杂散电感造成)未超过击穿电压,则器件不会发生雪崩击穿,因此也就不需要消散雪崩击穿的能力。
雪崩击穿能量标定了器件可以容忍的瞬时过冲电压的安全值,其依赖于雪崩击穿需要消散的能量。
E AR重复雪崩能量,标定了器件所能承受的反复雪崩击穿能量。
二、如何通过测试波形判断是否发生雪崩上图(a)开关电源中的雪崩工作波形。
在MOSFET截止时约有300V的冲击电压加在漏极和源极之间,并出现振铃。
上图(b)对时间轴进行了放大,由图可以清楚的看出由于栅极电压下降,管子截止,I D减小的同时V DS升高并在295V处V DS电压波形出现平顶(钳位)。
这种电压被钳位的现象即是雪崩状态,所以当功率MOSFET发生雪崩时,漏源极电压幅值会被钳位至有效击穿电压的水平。
图1所示为开关电源中典型的雪崩波形。
源漏电压(CH3)被钳制在1kV,并能看到经整流的电流(CH4)。
图1器件击穿,800V额定值MOSFET图2 反激变换器中典型的雪崩情况三、如何计算雪崩能量四、在什么的应用条件下要考虑雪崩能量对于那些在MOSFET的D和S极产生较大电压的尖峰应用,就要考虑器件的雪崩能量,电压的尖峰所集中的能量主要由电感和电流所决定,因此对于反激的应用,MOSFET关断时会产生较大的电压尖峰。
通常的情况下,功率器件都会降额,从而留有足够的电压余量。
但是,一些电源在输出短路时,初级中会产生较大的电流,加上初级电感,器件就会有雪崩损坏的可能,因此在这样的应用条件下,就要考虑器件的雪崩能量。
另外,由于一些电机的负载是感性负载,而启动和堵转过程中会产生极大的冲击电流,因此也要考虑器件的雪崩能量。
五、雪崩击穿(EAS/EAR)的保护如上图所示,可在变压器(感性负载)两端并接RCD吸收回路,以降低反向尖峰电压,避免出现雪崩击穿现象;串联栅极电阻,并设置为合适值,以抑制dv/dt,增加关断时间,从而抑制反向尖峰电压,但是这又会增加关断损耗,所以栅极电阻要设置在一个合适值;也可在MOSFET的DS间并接RC吸收回路以吸收反向尖峰电压;大电流电路布线加粗、缩短距离,降低寄生电感。
mos管的eas指标MOS管的EAS指标是衡量MOS管性能的重要参数之一,它可以帮助我们评估MOS管在实际应用中的可靠性和稳定性。
在本文中,我们将详细介绍MOS管的EAS指标及其意义。
EAS(Emitter-Base Avalanche Saturation)是MOS管的一个重要指标,它表示MOS管在极端工作条件下的能力。
在正常工作状态下,MOS管的电流主要通过漏极和源极之间的沟道流动,而当MOS管处于高电压、高电流的工作条件下,漏极和源极之间的沟道可能会因为电场强度过高而发生击穿现象,导致电流突然增大。
这种击穿现象可能会对MOS管造成损坏,甚至导致完全失效。
EAS指标表示MOS管在击穿电压下的最大可承受电流。
通常,EAS值越大,MOS管的耐击穿能力越强。
在实际应用中,由于电路中可能存在突发电压过高的情况,MOS管的EAS指标对于保护电路的正常运行非常重要。
为了确保MOS管在实际应用中的可靠性,我们需要根据具体应用场景和需求选择合适的MOS管,并合理设计电路。
首先,我们需要了解MOS管的EAS指标,以确定其是否能够满足应用需求。
在选择MOS管时,我们应该根据实际工作电压和电流的要求,选择EAS值较大的MOS管。
在设计电路时,我们可以采取一些措施来保护MOS管免受击穿的影响。
例如,使用合适的电压调节电路或过电流保护电路,以确保MOS管工作在安全范围内。
此外,合理设计PCB布局也是保护MOS 管的重要因素之一,避免过大的电流或电压通过MOS管,减少击穿的风险。
除了EAS指标外,还有一些其他指标也非常重要,如漏极电流、漏极电压、开关能力等。
这些指标综合考虑了MOS管的各种性能参数,可以帮助我们更全面地评估MOS管的性能和可靠性。
MOS管的EAS指标是衡量其击穿能力的重要参数,合理选择具有较大EAS值的MOS管并采取适当的保护措施,可以确保电路的稳定运行。
在实际应用中,我们应该综合考虑各种性能指标,并根据具体需求选择合适的MOS管,以提高系统的可靠性和稳定性。
mos管的eas指标以MOS管的EAS指标为标题的文章MOS管是一种常用于电子设备中的场效应管,其性能指标中的EAS (耐单脉冲电荷)是评估其耐受能力的重要参数。
EAS指标反映了MOS管在单脉冲电荷作用下的耐受能力,对于确保设备的可靠性和稳定性至关重要。
EAS指标的含义是指在MOS管导通状态下,能够承受的最大单脉冲电荷。
这个指标主要用于评估MOS管对于电荷冲击的耐受能力。
在实际应用中,电子设备常常会受到来自外界的电荷冲击,如果MOS 管的EAS指标不足够高,就会导致MOS管被击穿或损坏,从而影响整个电子设备的正常工作。
MOS管的EAS指标一般通过实验测试得到。
测试时,将MOS管连接在特定的测试电路中,施加单脉冲电荷,然后观察和记录MOS管的响应。
通过多次实验,可以得到不同电荷量下MOS管的响应情况,进而确定其EAS指标。
通常,EAS指标的单位是库仑(Coulomb)。
EAS指标与MOS管的结构和材料有关。
一般来说,MOS管的结构越复杂,材料越优质,其EAS指标就越高。
由于MOS管承受的电荷越大,其内部电场会变得越强,因此,MOS管的设计和优化需要考虑如何提高EAS指标。
对于一些应用对EAS指标要求较高的场合,可以采用特殊的结构和材料来提高MOS管的耐受能力。
了解MOS管的EAS指标对于电子设备的设计和选择非常重要。
在实际应用中,如果MOS管的EAS指标不符合要求,就有可能导致电子设备在遭受电荷冲击时无法正常工作,甚至损坏。
因此,在选择和设计电子设备时,我们需要根据具体的应用场景和要求,合理选择MOS管,并确保其EAS指标能够满足需求。
除了EAS指标,MOS管的其他性能指标也需要考虑。
例如,导通电阻、截止电压、漏电流等指标都会影响MOS管的工作性能。
在实际应用中,我们需要综合考虑这些指标,选择合适的MOS管,以确保电子设备的正常运行。
MOS管的EAS指标是评估其耐受能力的重要指标之一。
了解和掌握MOS管的EAS指标对于电子设备的设计和选择至关重要。
MOSFET特性参数E AS的解析
一、E AS与E AR的定义
E AS单脉冲雪崩击穿能量, E AS标定了器件可以安全吸收反向雪崩击穿能量的高低。
如果电压过冲值(通常由于漏电流和杂散电感造成)未超过击穿电压,则器件不会发生雪崩击穿,因此也就不需要消散雪崩击穿的能力。
雪崩击穿能量标定了器件可以容忍的瞬时过冲电压的安全值,其依赖于雪崩击穿需要消散的能量。
E AR重复雪崩能量,标定了器件所能承受的反复雪崩击穿能量。
二、如何通过测试波形判断是否发生雪崩
上图(a)开关电源中的雪崩工作波形。
在MOSFET截止时约有300V的冲击电压加在漏极和源极之间,并出现振铃。
上图(b)对时间轴进行了放大,由图可以清楚的看出由于栅极电压下降,管子截止,I D减小的同时V DS升高并在295V处V DS电压波形出现平顶(钳位)。
这种电压被钳位的现象即是雪崩状态,
所以当功率MOSFET发生雪崩时,漏源极电压幅值会被钳位至有效击穿电压的水平。
图1所示为开关电源中典型的雪崩波形。
源漏电压(CH3)被钳制在1kV,并能看到经整流的电流(CH4)。
图1器件击穿,800V额定值MOSFET
图2 反激变换器中典型的雪崩情况
三、如何计算雪崩能量
四、在什么的应用条件下要考虑雪崩能量
对于那些在MOSFET的D和S极产生较大电压的尖峰应用,就要考虑器件的雪崩能量,电压的尖峰所集中的能量主要由电感和电流所决定,因此对于反激的应用,MOSFET关断时会产生较大的电压尖峰。
通常的情况下,功率器件都会降额,从而留有足够的电压余量。
但是,一些电源在输出短路时,初级中会产生较大的电流,加上初级电感,器件就会有雪崩损坏的可能,因此在这样的应用条件下,就要考虑器件的雪崩能量。
另外,由于一些电机的负载是感性负载,而启动和堵转过程中会产生极大的冲击电流,因此也要
考虑器件的雪崩能量。
五、雪崩击穿(EAS/EAR)的保护
如上图所示,可在变压器(感性负载)两端并接RCD吸收回路,以降低反向尖峰电压,避免出现雪崩击穿现象;串联栅极电阻,并设置为合适值,以抑制dv/dt,增加关断时间,从而抑制反向尖峰电压,但是这又会增加关断损耗,所以栅极电阻要设置在一个合适值;也可在MOSFET的DS间并接RC吸收回路以吸收反向尖峰电压;大电流电路布线加粗、缩短距离,降低寄生电感。