IXYS功率MOSFET數(shù)據(jù)表中使用的參數(shù)定義

本應(yīng)用筆記介紹了IXYS功率MOSFET數(shù)據(jù)表中使用的參數(shù)定義。本文檔介紹了基本額定值和特性，例如溫度，能量，機(jī)械數(shù)據(jù)以及電流和電壓額定值。它還簡要介紹了數(shù)據(jù)手冊中包含的圖形以及功率MOSFET的一些等效圖。

IXYS為數(shù)據(jù)表提供的參數(shù)對于選擇合適的器件以及重新檢測其在應(yīng)用中的性能至關(guān)重要。數(shù)據(jù)表中包含的圖表代表典型的性能特征，可用于從一組工作條件推斷出另一組工作條件。功率MOSFET通常包含一個體二極管，該二極管在感性負(fù)載開關(guān)中提供“續(xù)流”操作。圖1顯示了N溝道和P溝道功率MOSFET的等效電路。

圖1（a）一個N溝道（b）一個P溝道增強(qiáng)模式功率MOSFET

基本額定值和特征

最高評分

額定值是設(shè)備的極限值，在整個工作條件范圍內(nèi)有效。

溫度

結(jié)溫TJ和TJM –在大多數(shù)情況下，結(jié)溫（TJ）的范圍是-55?150?C，這是設(shè)備可以連續(xù)工作的允許溫度范圍。除非另有說明（某些情況下為175°C），否則最高結(jié)溫（TJM）為150°C。結(jié)溫會改變功率MOSFET的電參數(shù)，例如，在非常低的溫度（<-55?C）下，該器件會失去其功能，而在非常高的溫度下，該器件的閾值電壓會非常低，漏電流會變得非常高。這也可能導(dǎo)致器件內(nèi)的熱量以很高的值散失。

儲存溫度TStg –是儲存或運(yùn)輸設(shè)備的溫度范圍，必須在-55?150?C之間

引線溫度TL –這是焊接過程中的最高引線溫度，距離外殼1/8“時，在10秒鐘內(nèi)不得超過300?C

功耗PD

功耗是器件可以耗散的最大計算功率，并且是最大結(jié)溫和外殼溫度TC25?C時的熱阻的函數(shù)。

當(dāng)前的

連續(xù)導(dǎo)通狀態(tài)漏極電流ID25 –這是器件在外殼溫度（TC）25?C時的最大額定電流。它是根據(jù)最大功耗，最大導(dǎo)通電阻和導(dǎo)通電阻的溫度依賴性來計算的。引線的當(dāng)前處理能力可能會限制它。

最大引線電流IDRMS –這是在25°C的外殼溫度下設(shè)備引線的最大電流額定值。

最大峰值導(dǎo)通狀態(tài)漏極電流IDM –這是器件在最高結(jié)溫下可以流過ID25規(guī)格以上的峰值電流。它隨電流脈沖寬度，占空比和散熱條件而變化。

二極管正向電流為–這是二極管在指定的外殼溫度下可沿正向流動的最大DC電流。

最大二極管正向電流ISM –這是二極管在最大結(jié)溫下可以流過IS規(guī)范以上的峰值電流。

電壓

最大漏極-源極電壓VDSS –最大漏極-源極電壓定義了這一點(diǎn)，而不會導(dǎo)致柵極-源極短路（VGS = 0）且器件處于25?C時發(fā)生雪崩擊穿。雪崩擊穿電壓取決于溫度，并且可能小于BVDSS額定值。

Maxim Gate-Source Voltage +/- VGS –這是可以在柵極和源極之間引入的最大電壓。這取決于柵氧化層的厚度和特性。實際的柵極氧化耐受電壓通常遠(yuǎn)高于此值，但會因制造工藝而變化，因此，保持在此額定值范圍內(nèi)可確保應(yīng)用可靠性。

斷態(tài)電壓的最大上升速率（dv / dt）–定義為整個器件上的斷態(tài)電壓的最大允許上升速率。

雪崩能量（用于雪崩設(shè)備）

雪崩漏極電流，重復(fù)性IAR –對于功率MOSFET，雪崩期間芯片區(qū)域電流擁擠的繁榮要求限制雪崩電流。它表示設(shè)備的雪崩能量規(guī)格和設(shè)備的真實功能。

最大重復(fù)雪崩能量，單脈沖EAR –連續(xù)運(yùn)行時的最大允許反向電壓擊穿能量，同時遵守最大允許芯片溫度。散熱限制了雪崩能量。

最大非重復(fù)雪崩能量，EAS –連續(xù)操作時的最大允許反向電壓擊穿能量，同時遵守最大允許芯片溫度。散熱限制了雪崩能量。

機(jī)械數(shù)據(jù)

機(jī)械制圖–這為設(shè)備的機(jī)械尺寸提供了包裝信息。

重量–這提供了帶有包裝的設(shè)備的重量信息。

安裝扭矩Md –提供最大允許安裝在設(shè)備上的扭矩。

基本曲線定義

圖2（a）一個N溝道（b）一個P溝道增強(qiáng)模式功率MOSFET

輸出特性

圖2顯示了N溝道功率MOSFET的典型輸出特性，其中描述了不同的工作模式。在截止區(qū)域中，柵極-源極電壓（VGS）小于柵極閾值電壓（VGS（th）），并且器件處于開路或關(guān)斷狀態(tài)。在歐姆區(qū)域，該器件用作電阻，其導(dǎo)通電阻RDS（on）幾乎恒定，并且等于VDS / IDS。在線性工作模式下，該器件在“電流飽和”區(qū)域工作，該區(qū)域的漏極電流（Ids）是柵極-源極電壓（Vgs）的函數(shù)，并由下式定義：

其中，K是取決于溫度和器件幾何形狀的參數(shù)，而gfs是電流增益或跨導(dǎo)。當(dāng)漏極電壓（VDS）增大時，正漏極電勢與柵極電壓偏置相對，并降低了溝道中的表面電勢。溝道反轉(zhuǎn)層電荷隨著VDS的增加而減少，最終，當(dāng)漏極電壓等于（VGS-VGS（th））時，電荷變?yōu)榱恪Ｔ擖c(diǎn)稱為“通道收縮點(diǎn)”，在該點(diǎn)上，漏極電流變得飽和。

編輯：hfy