電力MOSFET的基本特性
電力MOSFET的基本特性
(1)靜態特性
轉移特性
1.指漏極電流I
D和柵源間電壓U
GS的關系,反映了輸入電壓和輸出電流的關系 。
2.I
D較大時,I
D與U
GS的關系近似線性,曲線的斜率被定義為MOSFET的跨導G
fs,即

3.是電壓控制型器件,其輸入阻抗極高,輸入電流非常小。

電力MOSFET的轉移特性和輸出特性 a) 轉移特性
(2)輸出特性
1.是MOSFET的漏極伏安特性。
2.截止區(對應于GTR的截止區)、飽和區(對應于GTR的放大區)、非飽和區(對應于GTR的飽和區)三個區域,飽和是指漏源電壓增加時漏極電流不再增加,非飽和是指漏源電壓增加時漏極電流相應增加。
3.工作在開關狀態,即在截止區和非飽和區之間來回轉換。
4.本身結構所致,漏極和源極之間形成了一個與MOSFET反向并聯的寄生二極管。
5.通態電阻具有正溫度系數,對器件并聯時的均流有利。

電力MOSFET的轉移特性和輸出特性 b) 輸出特性
(3)動態特性
1.開通過程
開通延遲時間t
d(on)
電流上升時間t
r
電壓下降時間t
fv
開通時間t
on= t
d(on)+t
r+ t
fv
2.關斷過程
關斷延遲時間t
d(off)
電壓上升時間t
rv
電流下降時間t
fi
關斷時間t
off = t
d(off) +t
rv+t
fi
3.MOSFET的開關速度和其輸入
電容的充放電有很大關系,可以降
低柵極驅動電路的內阻R
s,從而減
小柵極回路的充放電時間常數,加
快開關速度。

電力MOSFET的開關過程 a)測試電路 b) 開關過程波形
不存在少子儲存效應,因而其關斷過程是非常迅速的。
開關時間在10~100ns之間,其工作頻率可達100kHz以上,是主要電力電子器件中最高的。
在開關過程中需要對輸入電容充放電,仍需要一定的驅動功率,開關頻率越高,所需要的驅動功率越大。
電力MOSFET的主要參數
1.跨導G
fs、開啟電壓U
T以及開關過程中的各時間參數。
2.漏極電壓U
DS
標稱電力MOSFET電壓定額的參數。
3.漏極直流電流I
D和漏極脈沖電流幅值I
DM
標稱電力MOSFET電流定額的參數。
4.柵源電壓U
GS
柵源之間的絕緣層很薄,|U
GS|>20V將導致絕緣層擊穿。
5.極間電容
C
GS、C
GD和C
DS。
6.漏源間的耐壓、漏極最大允許電流和最大耗散功率決定了電力MOSFET的安全工作區。