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- 高压VDMOS场效应管参数设计分析-MOS场效应管应用-竟业电子
- 高压VDMOS场效应管参数有以下几种：
导通电阻+开关时间+外延层厚度及电阻率+阈值电压
1.导通电阻
功率VDMOS场效应管耐压不同时，有着不同的电阻占导通电阻比；
高压VDMOS场效应管，外延层或是说漂移区最主要是：电阻RD和JFET区电阻RJ；
耐压满足时，结构用穿通型，因此外延层厚度减小，若JFET增加合适的宽度，RD与RJ即减小；
2.开关时间
开关时间要得到更好的优化，那么就要从2个问题去解决：
多晶硅栅电阻RG+输入电容Cin都要减小；
多晶硅电阻RG减小解决方案是：
制作过程中多晶硅掺杂剂量提升，设计版图时栅极多晶硅及栅极铝引线接触孔都增加；
输入电容Cin都要减小解决方案是：
输入电容中，主要影响原因是密勒电容CGD，即密勒电容CGD减小，那么就要让栅氧化层厚度tox增加，但阈值电压VTH增大（实际应用中要考虑）；
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- 开关模式MOS场效应管解决冷却系统成本-MOS场效应管应用-竟业电子
- 硅功率二极管PN结压降1.2V，因此消耗很多能量，引起电源效率损失；
太阳能板24V电压+120W电源，为避免回流二极管产生6W功率损失(受控能量5%)，
二极管散热开发冷却系统成本会非常之高；
为了节约成本，解决方案
用工作在开关模式MOS场效应管取代传统功率二极管,MOS场效应管on状态，低漏源电阻；
V2=36V交流电源
负载：9Ω电阻RL+25 mH线圈L1
IC1=比较器
D1=二极管
R1=电阻
电源正极>漏极电压负极
IC1产生Q1栅极电压，源极=整流器正极，漏极=负极
用沿晶体管源漏方向传导电流能力；
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- MOS场效应管雪崩方式及何时要考虑雪崩-mos场效应管应用-竟业电子
- 电子元器件在UIS工作时雪崩损坏模式有2种即寄生三极管导通损坏+热损坏，寄生三极管导通损，即在MOS场效应管内部一个寄生三极管，三级管击穿电压小于MOS场效应管电压，漏源反向电流流过P区，Rp和Rc产生压降值=三极管BJTVBEon，因不一致的局部单元，弱单元因三级管放大作用及基级电流IB增加让局部三极管BJT导通，因此发生失控，栅极电压不足以关断MOS场效应管；
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- 高压场效应管热阻及切换损耗-场效应管应用-竟业电子
- 高压场效应管热阻
热阻RΦJA
计算表达式
RΦJA=RΦJC RΦCS RΦSA(3)
RΦJC：junction-to-case结至管壳热阻与片基尺寸相关；
RΦCS：是用户参数，case-to-sink管壳至汇点热阻与热界面+电隔离相关；
RΦSA：是基本散热与空气流动，汇点至环境热阻；
若：无热损耗+元件装于确定铜量电路板上，而没有装在静止空气中板上，此时，热阻(定管壳至汇点+汇点至环境)因电源设计师负责；
半导体数据手册：提供分立封装节至管壳热阻与节至汇点的热阻；
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- MOS场效应管雪崩能量算法分析-MOS场效应管应用-竟业电子
- MOS场效应管雪崩能量与电子元器件本身的热性能及工作状态有关联；
其它表现的形式是：温度；
温度↑与功率水平及硅片封装热性能有关联；待测量+驱动)MOS场效应管导通
VDD加在L上，L激磁电流线性↑，→导通时间tp，L电流至最大值；
(待测量+驱动)MOS场效应管关断
L电流不能突变，切换瞬间，要维持原大小+方向，D导通；
功率半导体对快速功率脉冲时间=100～200μs热响应,tav=脉冲时间
测量雪崩能量在低电流和长时间下，功率消耗让元件温度上升，它的峰值温度决定失效电流值；
元件很稳定，温度<最高允许结温，即可维持测量；
结温：25℃增至TJMAX
外部环境温度恒定=25℃
电流=60%ID
雪崩电压VAV=1.3*额定电压
雪崩能量测量条件：非钳位感性开关UIS下
两值：EAS+EAR
EAS=单脉冲雪崩能量
作用：单次雪崩状态元件消耗最大能量
EAR=重复脉冲雪崩能量
作用：电感值+起始电流值决定雪崩能量
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- MOS场效应管开通开关损耗-MOS场效应管应用-竟业电子
- MOS场效应管开通时开关损耗
Crss=米勒电容
正比：Crss与t3，米勒平台占开通损耗比=84%
Crss对应Qgd是MOS场效应管产生开关损耗的原因
Ciss=Crss+Cgs
Ciss对应电荷Qg
两MOS场效应管A与B
它们对应的Qg与Ciss
A < B
若：Crss，A>B，开关损耗A > B
在选择MOS场效应管Crss值应该考虑仔细；
t3与t2大小还取决于驱动电阻，减小驱动电阻即可减小t3与t2值，即减小开关损耗，
如果开关速度过快会有EMI，栅驱动电压提升即可降低t3，米勒电压降低，阈值开启电压降低，即t3降低，开关损耗减小，
若：阈值过低，开启时导致MOS场效应管误导通；
若：跨导增加，工艺程度增加，成本增加；
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- MOS场效应管稳态特性-MOS场效应管应用-竟业电子
- MOS场效应管稳态特性
门极与源极间电压Vgs，控制电子元器件导通与否;
VgsVth时，电子元器件处于导通;
它的通态电阻值：随Vgs大，而小;
电子元器件Vgs= 12V-15V 额定值为±30V;
电子元器件漏极电流额定：用其有效值或平均值标称;
实际漏极电流有效值<额定值，散热正常，则安全;
电子元器件通态电阻呈正温度系数
理论：容易并联扩容
实际：并联，要考虑驱动对称性和动态均流问题;
Logic-Level功率 MOS场效应管，Vgs= 5V，即可确保漏源通态电阻很小;
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- MOS场效应管集成快速体二极管-MOS场效应管应用-竟业电子
- 英飞凌650V MOS场效应管集成快速体二极管
英飞凌高能效半导体解决方案让全球节省能耗25%；
650V CoolMOS™ CFD2，是英飞凌创新型高压CoolMOS™ MOS场效应管。
优势
1.有650V漏源电压
2.可集成快速体二极管高压晶体管
3.软换向性能
4.抗电磁干扰性好
5.有快速开关超结结 MOS场效应管特点
6.轻载效率高+栅极电荷低+可靠性非常出色
应用
LED照明+通信设备+电脑服务器+太阳能逆变器
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- 同步整流降压式MOS场效应管驱动器提供高轻负载效率-竟业电子
- 12V至5V同步整流降压式MOS场效应管驱动器，提供高轻负载效率；
如： ISL6622A+ISL6622+ISL6622B
共同的特点：3A吸收能力+快速上升/下降时间+开关频率1MHz+高总体效率
它的封装
ISL6622：8引线SOIC
作用：
1.PWM模式下把高低侧极驱动至VCC；
2.PSI模式下低侧栅极降到典型值5.75 V；
ISL6222A：10引线DFN
作用：
UVCC引脚把高侧栅极驱动5V~12V
低侧栅极可选电阻器,PSI模式下典型电压5.75V+6.75V+7.75V;
ISL6622：
1.N沟道MOS场效应管+PWM控制器(VR11.1)结合；
2.微处理器内核电压稳压器解决方案由PWM协议提供；
3.提供PSI模式期间二极管仿真操作，以提高高轻负载效率；
4.电感器电流=0 检测可以实现非连续导通模式DCM
5.检测=“0”低侧MOS场效应管关断
作用：避免吸收电流+消除伴随反向电流功率损失
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- LDMOS场效应管过流比较模块电路分析-MOS场效应管应用-竟业电子
- LDMOS场效应管过流比较模块电路分析,LDMOS场效应管栅极电压V GATE=高 LDMOS场效应管导通，M10导通，采集LDMOS场效应管饱和漏极电压；
V GATE=低，LDMOS场效应管关闭，电路不工作；
比较电压产生器
LDMOS场效应管栅极=高电平，处于过流；
VGATEDelayed=低电平 ，I1+I2+I3对Ccompare充电，VCompare上升；
采样电压最大值=2.5V，设VCompare=2.7 V，增加电路工作门限电平，抗干扰能力提高，
Csample通过R2快速放电，VSample快速变0，相应输出为非过流状态；
VGATEDelayed=高电平，输出VCompare=I1×R3=1.0 V
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