周五. 11月 27th, 2020

yabo亚博娱乐国际|yabovip官网入口|官网入口

yabo亚博娱乐国际全面支持手机在线存款,新用户马上注册马上拿大奖,yabovip官网入口聘请了一批经验丰富的线上菠菜专家和操盘手提供极佳技术支持,并于英超中号称“黑猫”的桑德兰队签下了为期两年的赞助合同玩家首选,信誉品牌。

亚搏能买吗_电力MOSFET输出电容的非线性特性

1 min read
1、前言功率MOSFET的数据表中有三个寄生电容:输入电容Ciss、输出转移电容Crss和输出电容C

1、前言

电力MOSFET的数据表中有三种寄生容量:输入容量Ciss、输出传输容量Crss和输出容量Coss(输入容量CISS、输出传输容量CRSS和输出容量COSS)。其中Crss是栅格G和漏水源D电容,该电容也称为米勒电容。磁极和原极的电容器是CGS,泄漏D和原极的电容器是CDS,Ciss是CGS和Crss的总和,Coss是CDS和Crss的总和。Ciss、Crss和Coss是电力MOSFET中非常重要的三个动态参数,Ciss和Crss影响交换机期间电压和电流重叠的交换机损耗、交换机过程的dV/dt和DI/DT。Coss会在停电时影响dV/dt和开通损失。但是,Crss和Coss还有另一个重要特性——非线性特性,这种特性影响了电力MOSFET的开关性能,如开关期间的栅极振动、电力MOSFET并联操作的栅极振动,还影响了开关损耗和桥电路上下管服役时间计算的准确性。[1-5]本文分析了Crss和Coss的非线性特性。

image.png

图1 AOT10N60的容量特性

2、课程的非线性特性

Coss和Crss容量非线性特性如图1所示,如果偏置电压VDS发生变化,相应的容量值也会发生变化,表明非线性特性。Coss和Crss的特性相同,因此下面主要以Coss为例进行说明。

电容器两端的电压增加时,会形成对电容器的充电电流,电容器两个电极的电荷也会增加,因此电容器两端电压的变化是通过两个电极的电荷变化来实现的。容量值的大小与容量两个电极的面积A成正比,与两个电极的距离D成反比,与介质介电常数E成正比。

image.png

功率MOSFET的输出容量Coss实际上是泄漏D和源S的PN连接的电容。泄漏D和源S上的电压VDS、PN结的耗尽层扩张、耗尽层,即空间电荷区内的电荷数增加,形成PN结的充电电流,因此PN结的这一特性表现为电容的特性,耗尽层表现为P区、

image.png

图2电力MOSFET结构

功率MOSFET加电压VDS,输出容量Coss的电荷数量变化是通过耗尽层厚度的变化来实现的。加上电压VDS增加,耗尽层厚度也相应增加。在一定的额外偏置电压下,偏置电压发生非常小的变化时,耗尽层厚度可以认为基本不变,耗尽层电荷的变化量与电压的变化量成正比。在此额外偏置电压下,输出容量Coss为:

image.png

加上电压VDS比较时间,用完层厚度也比较小。P区、N区的初始掺杂浓度相对较高,自由导电性的电子和空穴浓度相对较高,因此,即使外加电压VDS发生小变化DV,空间电荷区也会产生非常大的电荷变化DQ,可从公式2获得。偏置电压VDS比较时的输出容量C

加电压VDS增加到特定值,贫化层厚度也增加到特定值,P区、N区的自由导电电子和空穴浓度大量消耗,浓度极低,对应低偏置电压VDS,为了获得相同的空间电荷区电荷变化值DQ,需要更大的附加电压VDS的变化值DV1。与官方2获得的DQ、DV1DV相同,偏置电压VDS较大时,Coss容量值较小。

同时,偏置电压VDS较大时,消耗层厚度增加,与Coss电容器对应的两个电极的距离增加,Coss容量值进一步降低。

对于新超连接结构的高压功率MOSFET,Coss和Crss的非特性变得更加严重,容易出现各种应用程序的问题。

image.png

图3功率MOSFET内部PN结耗尽层

3、结论

(1)功率MOSFET的Coss和Crss随着附加电压VDS的增加而减少,呈现非线性特性。新超连接结构的高压功率MOSFET非线性特性更严重,容易出现各种应用的问题。

(2)Coss和Crss的大小与两个极板的相应面积成正比,与两个极板的距离成反比。

(3)在不同偏置电压下耗尽的过程中,载流子浓度变化的非线性是电容器具有非线性特性的主要原因。

image.png

图4不同VDS电压的PN结耗尽层

参考文献

[1]刘松。了解电力MOSFET的交换机损耗,今天是电子33602009.10336052-55

[2]刘松。超结型高压电力MOSFET结构工作原理,今天的电子,2013,11(243)336030-31

[3]刘松。电力MOSFET应用问题分析增强篇今天的电子,2015,2(258)3360 30-33

[4]刘松。电力MOSFET应用问题分析基础篇。今天的电子,2014,12(256)3360 43-46

[5]刘松。了解MOSFET时间和能源相关输出容量Coss(tr)和Coss(er),电子产品世界,2019.4

作者为刘松、男、湖北武汉、硕士,现为万国半导体零部件有限公司应用中心董事,主要从事开关电源系统、电力电子系统、模拟电路的应用研究与开发。获得广东省科技进步二等奖,发表技术论文60余篇。

注:这篇文章来自2020年10月的《电子产品世界》杂志

亚搏能买吗_电力MOSFET输出电容的非线性特性

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

Copyright © All rights reserved. | Newsphere by AF themes.