功率MOSFET之基础篇课件

1、功率MOSFET之基础篇老梁头2015年1月锐骏半导体简介自从上世纪90年代，功率MOSFET技术取得重大进步，极大地促进了电子工业的发展，尤其是开关电源工业。由于MOSFET比双极型晶体管具有更快的开关速度，使用MOSFET时开关频率可以达到几百KHz，甚至上MHz。使得开关电源的功率密度越来越高，体积越来小。锐骏半导体MOSFET的类型MOSFET 的主要两种类型为增强型MOSFET和耗尽型MOSFET。增强型和耗尽型MOSFET都有N沟道和P沟道两种形式。具体电路符号如图一所示锐骏半导体MOSFET的工作原理对于N沟道增强型MOSFET，当栅源极间电压为零时，漏源极间电流为零。它需要一个

2、正的栅源极间电压（VGVS)来建立漏源极间电流。对于P沟道增强型MOSFET，当栅源极间电压为零时，漏源极间电流为零。它需要一个负的栅源极间电压（VGVS)来建立漏源极间电流。对于N沟道耗尽型MOSFET，当栅源极间电压为零时，漏源极间电流最大。它需要一个负的栅源极间电压（VGVS)来关断漏源极间电流。耗尽型MOSFET一般不用做功率晶体管，也很少用在单管小电流电路中，多用于对电路中重要器件的敏感输入端的接地保护电路中。而增强型MOSFET多用于功率晶体管，常用的以N沟道的最多。所以后续章节只介绍增强型功率MOSFET。锐骏半导体MOSFET的等效电路当栅源极间电压为零时， MOSFET关闭，

3、漏源极间可等效为一二极管。此二极管为MOSFET的体二极管，一般情况下特性很差，尽量避免使用。等效电路如图三所示。锐骏半导体MOSFET的主要参数漏源电压 VDSS VDSS是器件在断开状态下漏极和源极所能承受的最大电压。 VDSS因温度的变化而产生波动。漏源通态电阻 RDS(ON) RDS(ON)是器件在给定栅源电压以及25的结温这两个条件下最大的阻抗。RDS(ON)因温度和栅源电压变化而变化。以上两个参数可以说明器件最关键的性能，一般是选择MOSFET的第一考虑因素锐骏半导体MOSFET的主要参数锐骏半导体MOSFET的主要参数锐骏半导体MOSFET的主要参数最大耗散功率 PD PD表示在

4、规定的背板温度下，可在MOSFET连续消耗损耗的最大值。一般数据说明书中也会给定两个值，一个是在背板温度为25时，另一个是在背板温度为100时。这两个数据在实际应用中也很难达到数据说明书中给定的条件，所以也需要降额使用。降额曲线如图六所示。 以RU4090L为例，在背板温度为25，PD=107W；在背板温度为100，PD=53.5W。数据说明书中也有降额曲线，如图七所示锐骏半导体MOSFET的主要参数锐骏半导体MOSFET的主要参数锐骏半导体MOSFET的主要参数栅源电压 VGSS VGSS是在栅极和源极间允许加的最大电压。一旦超过这个电压值，即使在极短的时间内也会对栅极氧化层产生永久性损害。

5、VGSS一般为20V，也有30V或是更小的结温 TJ TJ是PN结间的最大温度，超过此温度可能会造成MOSFET永久损坏。一般TJ为150或175锐骏半导体MOSFET的主要参数电荷量 QG QGS QGD QG：栅极总的电荷量 QGS：栅极与源极间所需电荷量 QGD：栅极与漏极间所需电荷量 电荷量 Q=C*V 开关时间 t=Q/I 所以电荷量越大，所需开关时间t就越长，开关损耗越大。以上为MOS的主要参数，当然还有一些别的参数，例如开启电压 VGS(th），MOS体内二极管的一些参数，漏电流等参数咱们将在后边的 延伸篇中加以详细解释。后面介绍下MOSFET的封装型式锐骏半导体MOSFET的常规封装SOT-23-3锐骏半导体MOSFET的常