看懂MOSFET数据表(第1部分)UIS-雪崩额定值

深入理解功率MOSFET数据表最大额定参数，所有数值取得条件(Ta=25℃)VDSS 最大漏-源电压在栅源短接，漏-源额定电压(VDSS)是指漏-源未发生雪崩击穿前所能施加的最大电压。

根据温度的不同，实际雪崩击穿电压可能低于额定VDSS。

关于V(BR)DSS的详细描述请参见静电学特性.VGS 最大栅源电压VGS额定电压是栅源两极间可以施加的最大电压。

设定该额定电压的主要目的1是防止电压过高导致的栅氧化层损伤。

实际栅氧化层可承受的电压远高于额定电压，但是会随制造工艺的不同而改变，因此保持VGS在额定电压以内可以保证应用的可靠性。

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，MOSFET2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。

mos管数据手册参数
MOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor），即金属氧化物半导体场效应晶体管，是一种常见的电子元件。

MOSFET数据手册中包含以下主要参数：
1. 阈值电压（Threshold Voltage）：这是指MOSFET开始导通所需的最小栅极电压。

2. 漏极电流（Drain Current）：在给定的栅极电压下，MOSFET的漏极电流。

3. 导通电阻（On-Resistance）：MOSFET导通时，漏极和源极之间的电阻。

4. 开关速度（Switching Speed）：MOSFET的开关速度，通常以上升时间和下降时间表示。

5. 最大允许电流（Maximum Allowable Current）：MOSFET所能承受的最大电流。

6. 雪崩击穿电压（Breakdown Voltage）：在漏极和栅极之间施加足够高的电压时，MOSFET的漏极电流会急剧增加，这会导致器件损坏。

这个电压值就是雪崩击穿电压。

7. 工作温度（Operating Temperature）：MOSFET可以在一定的温度范围内工作。

数据手册会给出其正常工作范围。

以上是MOSFET数据手册中的一些主要参数，实际上根据具体的MOSFET 型号和应用场景，可能还有其他特定的参数和技术指标。

MOSFET的UIS及雪崩能量解析在功率MOSFET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。

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。

学会看MOSFET数据手册MOS管数据手册上的相关参数有很多，以MOS管VBZM7N60为例，下面一起来看一看，MOS管的数据手册一般会包含哪些参数吧。

极限参数也叫绝对最大额定参数，MOS管在使用过程当中，任何情况下都不能超过下图的这些极限参数，否则MOS管有可能损坏。

VDS表示漏极与源极之间所能施加的最大电压值。

VGS表示栅极与源极之间所能施加的最大电压值。

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。

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。

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。

EAS标定了器件可以安全吸收反向雪崩击穿能量的高低。

PD表示最大耗散功率，是指MOS性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率，使用时要注意MOS的实际功耗应小于此参数并留有一定余量，此参数一般会随结温的上升而有所减额。

（此参数靠不住）TJ, Tstg，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，应避免超过这个温度，并留有一定余量，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。

dV/dt反映的是器件承受电压变化速率的能力，越大越好。

对系统来说，过高的dv/dt必然会带来高的电压尖峰，较差的EMI特性，不过该变化速率通过系统电路可以进行修正。

热阻表示热传导的难易程度，热阻分为沟道-环境之间的热阻、沟道-封装之间的热阻，热阻越小，表示散热性能越好。

△VDS/TJ表示的是漏源击穿电压的温度系数，正温度系数，其值越小，表明稳定性越好。

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。

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。

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。

MOSFET主要参数指标：Vds：DS击穿电压。

当Vsg=0V时，MOS的DS所能承受的做大电压，一般此电压有一定的余量。

Rds(on):DS的导致电阻。

当Vgs=100V时，MOS的DS之间的电阻。

Id:最大DS电流。

会随温度的升高而降低。

绝对最大额定参数：Vds:见Features(产品特点)Vgs:最大GS电压，一般为：-20V~+20V(要注意可能是负的，针对不同形式的MOSFET)Id:见Features.Idm:最大脉冲DS电流，会随温度的升高而降低，体现一个抗冲击能力，跟脉冲时间也有关系。

Pd:最大耗散功率。

Tj:最大工作结温，通常为150度和175度。

Tstg:最大存储温度。

Iar:雪崩电流。

Ear:重复雪崩击穿能量。

Eas:单次脉冲雪崩击穿能量。

电器特性：BVdss:DS击穿电压。

Idss：饱和DS电流，uA级的电流Rds(on):见FeaturesIgss:GS驱动电流，nA级的电流gfs:跨导Qg:G总充电电量Qgs:GS充电电量Qgd:GD充电电量，Miller Effect（密勒效应）Td(on):导通延迟时间，从有输出电压上升到10%开始到Vds下降到其幅值90%的时间，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10%时的时间。

Tf:下降时间，输出电压Vds从10%上升到其幅值90%的时间Ciss:输入电容，=Cgd+CgsCoss:输出电容，=Cds+CgdCrss:反向传输电容，=CgcCds---漏-源电容Cdu---漏-衬底电容Cgd---栅-漏电容Cgs---栅-源电容Ciss---栅短路共源输入电容Coss---栅短路共源输出电容Crss---栅短路共源反向传输电容D---占空比di/dt---电流上升率dv/dt---电压上升率Id---漏极电流（直流）Idm---漏极脉冲电流Id(on)---通态漏极电流IDQ---静态漏极电流（射频功率管）IDS---漏-源电流IDSM---最大漏源电流IDSS---栅-源短路时，漏极电流IDS(sat)---沟道饱和电流（漏源饱和电流）Ig---栅极电流（直流）IGF---正向栅电流IGR---反向栅电流IGDO---源极开路时，截止栅电流。

MOSFET 的UIS 及雪崩能量解析及雪崩能量解析 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 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 EAS，，IAR 和EAR 的定义及测量的定义及测量 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。