電源基礎(chǔ)知識 功率MOSFET工作特性

BOSHIDA電源模塊 電源基礎(chǔ)知識 功率 MOSFET 工作特性

再次可以看到在關(guān)斷過程中也有類似的四個明顯不同的區(qū)間，但是它們都很大程度上受到柵極驅(qū)動器電路特性的影響。在通常的應(yīng)用中，柵極驅(qū)動電壓相對于柵極閾值會提高到較高水平，以便讓 MOSFET 充分導(dǎo)通得到最低的RDs(ON)。

這個高驅(qū)動電壓提供了一個相對較大的驅(qū)動電流，其導(dǎo)通時大小由( VDrive-VThreshold) /RGate決定。然而，在關(guān)斷時，驅(qū)動器輸出端口變成低電平，這意味著柵極驅(qū)動電流現(xiàn)為(-VThreshold) /RGate,這通常導(dǎo)致實際開關(guān)管關(guān)斷過程緩慢。與開通相比，這些步驟仍然相同，但順序相反:

區(qū)間1 : CGs通過外部驅(qū)動電路進行放電，內(nèi)部柵極電壓回落到閡值電壓電平，漏極沒有任何變化。

區(qū)間2:柵極電壓開始關(guān)斷器件，CGD電容可以通過上升的漏極電壓和柵極驅(qū)動允許的電流進行充電。同樣，在此期間，柵極電壓和電流都保持相對恒定，流經(jīng)CGD的電流因受到RGate +RLo阻抗的影響，會減緩整個關(guān)斷過程。當(dāng)恒定的測試電流 ID 開始轉(zhuǎn)移到鉗位電路并遠離MOSFET時，該區(qū)間結(jié)束。

區(qū)間3：當(dāng)漏極電壓達到測試電路的鉗位電壓時,CGD上的電流停止流動，柵極電壓繼續(xù)線性下降到閾值電壓，器件開始關(guān)斷。

區(qū)間4:當(dāng)柵極電壓低于閾值時，MOSFET 完全關(guān)斷，柵源極間電容完全放電完成時，此過程結(jié)束。

請注意，在此測試電路和許多SMPS應(yīng)用中，導(dǎo)通和關(guān)斷期間，漏極電壓變化時漏極電流都是一直在流動。 這導(dǎo)致每次轉(zhuǎn)換時可能產(chǎn)生功率尖峰，一個自然的想法就是讓驅(qū)動電路頻率變得足夠高(這樣轉(zhuǎn)換時間最小)。這是一個折中的過程，因為將功率器件中的轉(zhuǎn)換損耗減小，則需要更高的驅(qū)動電流，這增加了驅(qū)動電路的損耗。由于這些開關(guān)損耗在每個開關(guān)周期都產(chǎn)生，所以驅(qū)動器件和功率開關(guān)中的總損耗隨著開關(guān)頻率線性地增加。

審核編輯：湯梓紅