《電子技術(shù)應(yīng)用》
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瑞薩電子高壓MOS在進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)的注意要點(diǎn)

2010-12-06
來(lái)源:世強(qiáng)電訊(香港)有限公司


本文主要介紹瑞薩電子(又稱(chēng):Renesas注1)高壓MOS在客戶(hù)電源等產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)的選型以及特性的說(shuō)明,為客戶(hù)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供參考性的設(shè)計(jì)意見(jiàn)。

MOSFET以其電壓控制,、開(kāi)關(guān)頻率高,、開(kāi)關(guān)速度快等優(yōu)點(diǎn),,廣泛應(yīng)用于電源等產(chǎn)品中。Renesas高壓MOS涵蓋漏源電壓(VDSS)等級(jí)600V、800V、900V,、1400V,具有極低的RDS(ON)和豐富的封裝系列,,應(yīng)用十分廣泛,。
MOSFET最重要的兩個(gè)參數(shù)是漏源電壓(VDSS)和導(dǎo)通電阻RDS(ON)。電流值和最大耗散功率值必須仔細(xì)觀察,,因?yàn)樗鼈冎挥挟?dāng)背板溫度到25OC時(shí)才能達(dá)到,,切換時(shí)間僅在滿(mǎn)足數(shù)據(jù)說(shuō)明書(shū)中所描述的特定條件下才適用。
一般來(lái)說(shuō)Renesas高壓MOS數(shù)據(jù)手冊(cè)主要包含以下幾個(gè)部分:特性,、極限值,、電氣特性以及典型特性。
Renesas高壓MOS所具有的性能優(yōu)勢(shì):
1,、 具有比較低的Qg
2,、 Vgs電壓±30 V
3、 具有比較低的導(dǎo)通阻抗
4,、 很好的防雪崩能力

RenesasMOS采用了五代UMOS工藝,,可以把RDS(ON)做的比較小,2SK3298B的導(dǎo)通電阻只有0.75歐姆,,可以大大減少M(fèi)OS的損耗。
極限值部分給出了10個(gè)參數(shù)的絕對(duì)最大值,。器件運(yùn)行的時(shí)候一定不能超過(guò)此值,,否則會(huì)造成MOS永久的損壞,。其中,尤其需要注意漏極電流和耗散功率的值是在25OC時(shí)給出的,,在實(shí)際運(yùn)行中只能作為參考,。
電氣特性部分主要含有幾個(gè)重要的參數(shù):開(kāi)啟關(guān)斷時(shí)間參數(shù)、跨導(dǎo)參數(shù),、結(jié)電容參數(shù)以及體內(nèi)二極管參數(shù)等,。Renesas高壓MOS一般要比同類(lèi)型的其它牌子的MOS開(kāi)關(guān)速度快,但有個(gè)很重要的先決條件就是:柵極驅(qū)動(dòng)電壓要在10V以上,,因?yàn)镽enesas高壓MOS結(jié)電容參數(shù)比較大,。
典型特性部分給出了很多參數(shù)的動(dòng)態(tài)曲線。比較重要的參數(shù)曲線有:熱阻曲線,、轉(zhuǎn)移特性曲線,、跨導(dǎo)曲線、導(dǎo)通電阻和漏極電流的關(guān)系曲線以及耗散功率和溫度的關(guān)系曲線等,。耗散功率隨著溫度的升高而下降,,導(dǎo)通電阻隨著溫度的升高而增大。
Renesas高壓MOS具有比較明顯的導(dǎo)通阻抗低,、開(kāi)關(guān)速度快的優(yōu)點(diǎn),,但驅(qū)動(dòng)電路的好壞直接影響了MOS的特性。為了達(dá)到良好的驅(qū)動(dòng)波形和開(kāi)關(guān)特性,,使管子能夠工作在比較理想的狀態(tài),,現(xiàn)結(jié)合數(shù)據(jù)手冊(cè)中的幾個(gè)參數(shù)影響和典型曲線注2加以分析。
1,、RDS(ON)隨VGS的變化曲線:

由圖可知,,當(dāng)VGS在小于10V的時(shí)候,RDS(ON)是比較大的,,特別是在小于7-8V的時(shí)候,,RDS(ON)幾乎是無(wú)窮大,管子幾乎沒(méi)有開(kāi)啟。所以我們建議驅(qū)動(dòng)電壓一般要在10V以上,,這樣可以獲得比較低的導(dǎo)通阻抗和減小MOS的損耗,。
2、由數(shù)據(jù)手冊(cè)得到Renesas高壓MOS的CISS,、COSS,、、CRSS是比較大的,,所以為了獲得比較好的驅(qū)動(dòng)波形,,建議柵極驅(qū)動(dòng)電阻不要太大,盡量在幾十歐姆。
3,、跨導(dǎo)參數(shù)及曲線,。跨導(dǎo)是MOS一個(gè)很重要的參數(shù),,反映了柵極驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)漏極電流的控制能力,。由下圖的轉(zhuǎn)移特性曲線可知:當(dāng)MOS柵極驅(qū)動(dòng)電壓在10V左右的時(shí)候,MOS漏極電流才能達(dá)到標(biāo)稱(chēng)的值,。


Renesas壓MOS的一些特性和為了達(dá)到比較好的開(kāi)關(guān)特性的一些參數(shù)配合?,F(xiàn)針對(duì)以上幾點(diǎn)做總結(jié),Renesas授權(quán)代理商世強(qiáng)電訊 給出以下幾點(diǎn)意見(jiàn),,供大家在產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)中做參考:
1,、 柵極驅(qū)動(dòng)電壓要在10V以上,可以獲得比較好的驅(qū)動(dòng)波形和較低的導(dǎo)通阻抗,,可以減少M(fèi)OS的發(fā)熱和損耗,。
2、 柵極驅(qū)動(dòng)電阻最好在EMI和驅(qū)動(dòng)波形之間做合適的選擇,,最好在幾十歐姆,,Renesas數(shù)據(jù)手冊(cè)中參數(shù)的測(cè)試條件中驅(qū)動(dòng)電阻為25歐姆。
3,、 因?yàn)镽enesas高壓MOS柵源極耐壓比較高,,可以達(dá)到30V。所以在負(fù)載比較重或漏極電流比較大的情況下,,為了避免漏極電流失控MOS進(jìn)入放大區(qū)工作,,柵極驅(qū)動(dòng)電壓適當(dāng)?shù)倪€要加大,只要不超過(guò)標(biāo)稱(chēng)的30V就可以,。

 

注1:本文Renesas高壓MOS都指的是原NEC電子部分,。
注2:本文曲線來(lái)自Renesas 2SK3298B(600V,7.5A)數(shù)據(jù)手冊(cè),。

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