1,、 動(dòng)態(tài)特性
動(dòng)態(tài)特性主要描述輸入量與輸出量之間的時(shí)間關(guān)系,它影響器件的開關(guān)過程,。由于該器件為單極型,,靠多數(shù)載流子導(dǎo)電,因此開關(guān)速度快,、時(shí)間短,,一般在納秒數(shù)量級。Power MOSFET的動(dòng)態(tài)特性,。如圖3所示,。
Power MOSFET 的動(dòng)態(tài)特性用圖3(a)電路測試。圖中,,up為矩形脈沖電壓信號源,;RS為信號源內(nèi)阻;RG為柵極電阻,;RL為漏極負(fù)載電阻,;RF用以檢測漏極電流。
Power MOSFET 的開關(guān)過程波形,,如圖3(b)所示,。
Power MOSFET 的開通過程:由于Power MOSFET 有輸入電容,因此當(dāng)脈沖電壓up的上升沿到來時(shí),,輸入電容有一個(gè)充電過程,,柵極電壓uGS按指數(shù)曲線上升。當(dāng)uGS上升到開啟電壓UT時(shí),,開始形成導(dǎo)電溝道并出現(xiàn)漏極電流iD,。從up前沿時(shí)刻到uGS=UT,且開始出現(xiàn)iD的時(shí)刻,,這段時(shí)間稱為開通延時(shí)時(shí)間td(on),。此后,iD隨uGS的上升而上升,,uGS從開啟電壓UT上升到Power MOSFET臨近飽和區(qū)的柵極電壓uGSP這段時(shí)間,稱為上升時(shí)間tr,。這樣Power MOSFET的開通時(shí)間
ton=td(on)+tr (2)
Power MOSFET的關(guān)斷過程:當(dāng)up信號電壓下降到0時(shí),柵極輸入電容上儲(chǔ)存的電荷通過電阻RS和RG放電,,使柵極電壓按指數(shù)曲線下降,,當(dāng)下降到uGSP 繼續(xù)下降,iD才開始減小,,這段時(shí)間稱為關(guān)斷延時(shí)時(shí)間td(off),。此后,輸入電容繼續(xù)放電,,uGS繼續(xù)下降,,iD也繼續(xù)下降,到uGS< SPAN>T時(shí)導(dǎo)電溝道消失,,iD=0,,這段時(shí)間稱為下降時(shí)間tf。這樣Power MOSFET 的關(guān)斷時(shí)間
toff=td(off)+tf (3)
從上述分析可知,,要提高器件的開關(guān)速度,,則必須減小開關(guān)時(shí)間。在輸入電容一定的情況下,,可以通過降低驅(qū)動(dòng)電路的內(nèi)阻RS來加快開關(guān)速度,。
電力場效應(yīng)管晶體管是壓控器件,在靜態(tài)時(shí)幾乎不輸入電流,。但在開關(guān)過程中,,需要對輸入電容進(jìn)行充放電,故仍需要一定的驅(qū)動(dòng)功率,。工作速度越快,,需要的驅(qū)動(dòng)功率越大。{{分頁}}
2,、 動(dòng)態(tài)參數(shù)
(1) 極間電容
Power MOSFET的3個(gè)極之間分別存在極間電容CGS,,CGD,CDS,。通常生產(chǎn)廠家提供的是漏源極斷路時(shí)的輸入電容CiSS、共源極輸出電容CoSS,、反向轉(zhuǎn)移電容CrSS,。它們之間的關(guān)系為
CiSS=CGS+CGD (4)
CoSS=CGD+CDS (5)
CrSS=CGD (6)
前面提到的輸入電容可近似地用CiSS來代替。
(2) 漏源電壓上升率
器件的動(dòng)態(tài)特性還受漏源電壓上升率的限制,,過高的du/dt可能導(dǎo)致電路性能變差,,甚至引起器件損壞,。