【分享】dV/dt對MOSFET動態(tài)性能的影響-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2022-05-27
MOSFET的dv/dt是指開關(guān)瞬態(tài)過程中漏極-源極電壓的變化率。
如果dv/dt太大,可能發(fā)生振鈴,進而可能導致MOSFET損壞。
①靜態(tài)dV/dt:會引起MOSFET柵極電壓變化,導致錯誤開通。在柵源間并聯(lián)電阻,可防止誤開通。
②動態(tài)dV/dt:回路中電感在MOSFET關(guān)斷時,引起動態(tài)dV/dt;工作頻率越高,負載等效電感越大,器件同時承受大的漏極電流和高漏極電壓,將導致器件損壞。加吸收回路,減小引線長度,采用諧振型電路,可抑制dV/dt。
③二極管恢復期dV/dt:在MOSFET使用中,二極管發(fā)生續(xù)流過程時,漏極電壓快速上升,內(nèi)部二極管反向恢復過程中導致?lián)p壞。主要原因是寄生二極管表現(xiàn)為少子器件,有反向恢復時間,反向恢復期間存儲電荷快速消失,會增大電流密度和電場強度,引起局部擊穿(如二次擊穿),導致器件損壞。
由高dV/dt導致的器件誤導通的機理包括兩種:
(1)通過CGD反饋回輸入端.如I1電流,RG是總柵極電阻,VGS表示為:
當VGS超過器件的閾值電壓Vth,器件進入導通狀態(tài),在該機制下,dV/dt由以下關(guān)系式限定:
低Vth器件更加容易導致 dV/dt誤導通。在高溫環(huán)境中必須考慮到Vth的負溫度系數(shù)。并且對于柵阻抗需要認真考慮,來避免誤導通。
對于由高dv/dt誤導通的第二種機制為 MOSFET的開通是由于寄生BJT的導通. 體二極管電容CDB,如電流I2。
該機制下dV/dt由以下關(guān)系式?jīng)Q定:
在較高的dV/dt和較大的基區(qū)電阻RB情況下,MOSFET的擊穿電壓由 BJT決定。通過提高體區(qū)摻雜濃度并減小位移電流 I2來提高dV/dt的能力。隨著環(huán)境溫度升高,BJT的RB增大,VBE降低,影響器件dV/dt的能力。
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