深入理解功率MOSFET数据表中的各个参数 (2)- OFweek电子工程网
深入理解功率MOSFET数据表中的各个参数 (2)
2011-03-25 15:59:47 文章来源：OFweek电子工程网我来说两句 (0)
导读: 本文不准备写成一篇介绍功率MOSFET的技术大全，只是让读者去了解如何正确的理解功率MOSFET数据表中的常用主要参数，以帮助设计者更好的使用功率MOSFET进行设计。
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功率MOSFET 数据表 参数
为了更深入的理解功率MOSFET的其它一些参数，本文仍然选用英飞凌公司的功率MOSFET为例，型号为IPD90N06S4-04（http://www.infineon.com/optimos-T）。为了使每个参数的说明更具备直观性和易于理解，所有的表格和图表也是从IPD90N06S4-04中摘录出来的。下面就对这些参数做逐一的介绍。
如果需要更好的理解功率MOSFET，则需要了解更多的一些参数，这些参数对于设计都是十分必要和有用的。这些参数是ID、Rthjc、SOA、Transfer Curve、和EAS。
ID：定义了在室温下漏级可以长期工作的电流。需要注意的是，这个ID电流的是在Vgs在给定电压下，TC=25℃下的ID电流值。
ID的大小可以由以下的公式计算：
以IPD90N06S4-04为例，计算出的结果等于169A。为何在数据表上只标注90A呢？这是因为最大的电流受限于封装脚位与焊线直径，在数据表的注释1）中可以看到详细的解释。如下表所示：
此外，数据表中还给出了ID和结温之间的曲线关系。从下表中可以看出，当环境温度升高时， ID会随着温度而变化。在最差的情况下，需要考虑在最大环境温度下的ID的电流仍然满足电路设计的正常电流的要求。
Rthjc：温阻是对设计者需要非常关注的设计参数，特别是当需要计算功率MOSFET在单脉冲和不同占空比时的功率损耗时，就需要查看这个数据表来进行设计估算。笔者将在如何用数据表来进行设计估算中来具体解释。
SOA：功率MOSFET的过载能力较低，为了保证器件安全工作，具有较高的稳定性和较长的寿命，对器件承受的电流、电压、和功率有一定的限制。把这种限制用Uds-Id坐标平面表示，便构成功率MOSFET的安全工作区 （Safe OperaTIng Area，缩称SOA）。同一种器件，其SOA的大小与偏置电压、冷却条件、和开关方式等都有关系。如果要细分SOA，还有二种分法。按栅极偏置分为正偏置SOA和反偏置SOA；按信号占空比来分为直流SOA、单脉冲SOA、和重复脉冲SOA。
功率MOSFET在开通过程及稳定导通时必须保持栅极的正确偏置，正偏置SOA是器件处于通态下容许的工作范围；相反，当关断器件时，为了提高关断速度和可靠性，需要使栅极处于反偏置，所以反偏置SOA是器件关断时容许的工作范围。
直流SOA相当于占空比－》1是的工作条件；单脉冲SOA则对应于占空比－》 0时的工作条件；重复脉冲SOA对应于占空比在0 《 D 《 1时的工作条件。从数据表上可以看出：单脉冲SOA最大，重复脉冲SOA次之，直流SOA最窄。
Transfer Curve：是用图表的方式表达出ID和Vgs的函数关系。厂商会给出在不同环境温度下的三条曲线。通常这三条曲线都会相交与一点，这个点叫做温度稳定点。