看懂MOSFET数据表系列第 5 部分——开关参数

a
标准化 RDS(ON) = f(Tj)
1000 Ciss
100
Coss Crss
10 0 20 VDS / V 40
图.10典型电容, Ciss, Coss, Crss. C = f(VDS); 状 态: VGS = 0 V; f = 1 MHz
-60 -20 20 60 Tj / C 100 140 180
10 9 8 0.5 RDS(ON) / Ohm VGS / V = 3 3.5 4 4.5 5 0.3 10 0.2 7 6 5 4 3 2 1 0
gfs / S
0.4
2.5
0 0.1
2
4
6
8
10 12 ID / A
14
16
18
20
0 0 4 8 12 16 ID / A 20 24 28 10000
ID / A 24 20 16 12 8 3 10 7 VGS / V = 4 5
VGS(TO) / V max.
4 0 2 0 2 4 VDS / V 6 8 10
2
图.6 典型的输出特性Tj = 25 ˚C. ID = f(VGS); 参数VGS
typ.
1
min.
0 -60 -20 20 60 Tj / C 100 140 180
图.5 次开启漏极电流 ID = f(VGS); 状态 : Tj = 25 ˚C; VDS = VGS
(图.3)的表示漏极电流为 VGS 的函数说明典型的传 输特性。(图.4)表示栅极开启电压随着结温而变化。 在次开启传导时，（图5）表示在VGS电平低于门槛时 漏极电流怎样随着栅源电压变化。 断电状态时泄漏电流是漏源和栅源在各自所能承受最 大电压情况下所规定的。注意到尽管栅源泄漏电流以 十 亿分之一安培为单位表示，它们的值遵循兆分之一 安培 而变化。

MOSFET参数解读首先介绍漏源击穿电压（BVDS）这个参数。

漏源击穿电压是指在MOSFET正常工作条件下，漏极与源极之间可以承受的最大电压。

当电压超过这个值时，会导致器件击穿，造成电流异常增大。

因此，选择具有较高BVDS值的MOSFET可以提高设备的稳定性和可靠性。

第二个参数是漏源电流（ID）。

漏源电流是指MOSFET的漏极到源极之间的电流。

这个参数决定了MOSFET的放大能力和驱动能力。

ID值越大，说明器件的放大能力越强，可以驱动更大的负载。

接下来是增益（gm）。

增益是指MOSFET的输出电流和输入电压之间的比例关系。

增益值越大，说明MOSFET具有更好的放大效果。

增益值可以通过gm公式计算得到，即gm = ID/VT，其中ID为漏源电流，VT为热压降，与温度相关。

导通电阻（RDSon）是指MOSFET导通状态下漏源之间的电阻。

导通电阻是MOSFET的一个重要参数，对于其在开关电路中的应用影响很大。

导通电阻越小，代表着MOSFET具有更好的导通性能，可以减小功耗和电压降。

最后是功耗。

功耗是指MOSFET在工作时消耗的电功率。

功耗与漏源电流以及导通电阻有关。

一般来说，功耗会随着漏源电流的增加而增加，以及随着导通电阻的增加而减小。

对于需要高效能耗的电子设备来说，低功耗的MOSFET是非常重要的。

除了上述参数外，还有一些其他的参数也是非常重要的。

例如，最大工作温度、漏源间电感、输入电容和输出电容等。

这些参数对于特定应用的选择和设计至关重要。

综上所述，MOSFET的这些参数对于电子设备的性能起着重要作用。

在选型和设计时，我们需要综合考虑这些参数，并结合具体的应用要求进行选择。

功率MOSFET关键参数解读1. 最大漏极电流（IDmax）：最大漏极电流是MOSFET能够连续承受的最大电流。

它取决于MOSFET的物理结构和材料，特别是漏极-源极结区的尺寸和电流密度。

IDmax越大，MOSFET能够承受的负载电流就越大。

2. 最大漏极-源极电压（VDSmax）：最大漏极-源极电压是MOSFET能够承受的最大电压。

它表示了MOSFET两个终端之间的最大电势差。

VDSmax决定了MOSFET可以驱动的电压范围。

3. 漏极电阻（RDSon）：漏极电阻是MOSFET导通状态时的电阻。

它是导通MOSFET时漏极-源极电压和漏极电流之比。

RDSon越小，MOSFET在导通状态时的功率损耗越低。

4.门-源极电压（VGS）：门-源极电压是MOSFET的控制电压。

它决定了MOSFET是导通还是截止状态。

通常，VGS低于特定电压（截止阀值电压）时，MOSFET处于截止状态；当VGS高于该电压时，MOSFET处于导通状态。

5.门极电荷（Qg）：门极电荷是MOSFET的栅极或门极上的电荷。

它在MOSFET的开关过程中需要传输和移除，因此影响着开关速度和功耗。

较小的门极电荷表示MOSFET具有更好的开关速度。

6. 导通电阻（Rdson）：导通电阻是指MOSFET在导通状态时的电阻。

它影响MOSFET的导通损耗，Rdson越小，导通状态下的功耗越低。

7.开关时间（tr/tf）：开关时间是指MOSFET从导通到截止或从截止到导通的时间。

它受到MOSFET内部电荷和结构的影响。

较小的开关时间表示MOSFET可以更快地切换，适合于高速开关应用。

8. 热阻（θja / θjc）：热阻是指MOSFET在工作时从芯片到环境或芯片到外壳之间的热传导阻力。

它决定了MOSFET的散热效果。

较小的热阻表示MOSFET可以更高效地散热。

这些关键参数提供了评估功率MOSFET性能的指标。

根据应用的需求，选择合适的功率MOSFET时，需要综合考虑这些参数，并确保其满足电路要求和可靠性要求。

总 20 页 第１页
根据电源谷网站文章整理
Qg ：栅极总充电电量。 MOSFET 是电压型驱动器件，驱动的过程就是栅极电压的 建立过程，这是通过对栅源及栅漏之间的电容充电来实现的，下面将有此方面的详细论 述。
Qgs ：栅源充电电量。 Qgd ：栅漏充电（考虑到 Miller 效应）电量。 Td(on) ：导通延迟时间。从有输入电压上升到 10% 开始到 VDS 下降到其幅值 90% 的 时间 ( 参考图 4) 。 Tr ：上升时间。输出电压 VDS 从 90% 下降到其幅值 10% 的时间。 Td(off) ：关断延迟时间。输入电压下降到 90% 开始到 VDS 上升到其关断电压时 10% 的时间。 Tf ：下降时间。输出电压 VDS 从 10% 上升到其幅值 90% 的时间 ( 参考图 4) 。 Ciss ：输入电容， Ciss= CGD + CGS （ CDS 短路）。 Coss ：输出电容。 Coss = CDS +CGD 。 Crss ：反向传输电容。 Crss = CGD 。
总 20 页 第２页
根据电源谷网站文章整理
图 3 结电容与漏源电压之关系曲线
4 雪崩击穿特性参数
这些参数是 MOSFET 在关断状态能承受过压能力的指标。如果电压超过漏源极 限电压将导致器件处在雪崩状态。
EAS ：单次脉冲雪崩击穿能量。这是个极限参数，说明 MOSFET 所能承受的最大雪 崩击穿能量。
t 3 ~ t 4 ຫໍສະໝຸດ 期. t 3 时刻，在 IG 的继
电源应用中 Mosfet 驱动电路设计参考
一、驱动过程原理
来源:电源谷 作者:Blash
驱动设计是 MOSFET 应用的重点之一。而 MOSFET 驱动过程特性的理解将会 有助于此方面的正确应用。