功率MOSFET.doc

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1、.功率MOSFET的正向导通等效电路（1）等效电路（2）说明：功率MOSFET正向导通时可用一电阻等效，该电阻与温度有关，温度升高，该电阻变大；它还与门极驱动电压的大小有关，驱动电压升高，该电阻变小。详细的关系曲线可从制造商的手册中获得。功率MOSFET的反向导通等效电路（1）（1）等效电路（门极不加控制）（2）说明：即内部二极管的等效电路，可用一电压降等效，此二极管为MOSFET的体二极管，多数情况下，因其特性很差，要避免使用。反向导通等效电路（2）（1）等效电路（门极加控制）（2）说明：功率MOSFET在门级控制下的反向导通，也可用一电阻等效，该电阻与温度有关，温度升高，该电阻变大；它还与

2、门极驱动电压的大小有关，驱动电压升高，该电阻变小。详细的关系曲线可从制造商的手册中获得。此工作状态称为MOSFET的同步整流工作，是低压大电流输出开关电源中非常重要的一种工作状态。Word资料.功率MOSFET的正向截止等效电路（1）等效电路（2）说明：功率MOSFET正向截止时可用一电容等效，其容量与所加的正向电压、环境温度等有关，大小可从制造商的手册中获得。功率MOSFET的稳态特性总结（1）功率MOSFET稳态时的电流/电压曲线（2）说明：功率MOSFET正向饱和导通时的稳态工作点：当门极不加控制时，其反向导通的稳态工作点同二极管。（3）：稳态特性总结：--门极与源极间的电压Vgs 控制

3、器件的导通状态；当VgsVth时，器件处于导通状态；器件的通态电阻与Vgs有关，Vgs大，通态电阻小；多数器件的Vgs为12V-15V，额定值为+-30V；--器件的漏极电流额定是用它的有效值或平均值来标称的；只要实际的漏极电流有效值没有超过其额定值，保证散热没问题，则器件就是安全的；--器件的通态电阻呈正温度系数，故原理上很容易并联扩容，但实际并联时，还要考虑驱动的对称性和动态均流问题；--目前的Logic-Level的功率MOSFET，其Vgs只要5V，便可保证漏源通态电阻很小；--器件的同步整流工作状态已变得愈来愈广泛，原因是它的

4、通态电阻非常小（目前最小的为2-4毫欧），在低压大电流输出的DC/DC中已是最关键的器件；Word资料.包含寄生参数的功率MOSFET等效电路（1）等效电路（2）说明：实际的功率MOSFET可用三个结电容，三个沟道电阻，和一个内部二极管及一个理想MOSFET来等效。三个结电容均与结电压的大小有关，而门极的沟道电阻一般很小，漏极和源极的两个沟道电阻之和即为MOSFET饱和时的通态电阻。功率MOSFET的开通和关断过程原理（1）：开通和关断过程实验电路（2）：MOSFET的电压和电流波形：（3）：开关过程原理：开通过程[t0-t4]：Word资料.--在t0前，MOSFET工作于截止状态，t0时，

5、MOSFET被驱动开通；--[t0-t1]区间，MOSFET的GS电压经Vgg 对Cgs充电而上升，在t1时刻，到达维持电压Vth，MOSFET开始导电；--[t1-t2]区间，MOSFET的DS电流增加，Millier电容在该区间内因DS电容的放电而放电，对GS电容的充电影响不大；--[t2-t3]区间，至t2时刻，MOSFET的DS电压降至与Vgs相同的电压，Millier电容大大增加，外部驱动电压对Millier电容进行充电，GS电容的电压不变，Millier电容上电压增加，而DS电容上的电压继续减小；--[t3-t4]区间，至t3时刻，MOSFET的DS电压降至饱和导通时的电压，Mil

6、lier电容变小并和GS电容一起由外部驱动电压充电，GS电容的电压上升，至t4时刻为止。此时GS电容电压已达稳态，DS电压也达最小，即稳定的通态压降。关断过程[t5-t9]：--在t5前，MOSFET工作于导通状态，t5时，MOSFET被驱动关断；--[t5-t6]区间，MOSFET的Cgs 电压经驱动电路电阻放电而下降，在t6 时刻，MOSFET的通态电阻微微上升，DS电压梢稍增加，但DS电流不变；--[t6-t7]区间，在t6时刻，MOSFET的Millier电容又变得很大，故GS电容的电压不变，放电电流流过Millier电容，使DS电压继续增加；--[t7-t8]区间，至t7时刻，MOS

7、FET的DS电压升至与Vgs相同的电压，Millier电容迅速减小，GS电容开始继续放电，此时DS电容上的电压迅速上升，DS电流则迅速下降；--[t8-t9]区间，至t8时刻，GS电容已放电至Vth，MOSFET完全关断；该区间内GS电容继续放电直至零。因二极管反向恢复引起的MOSFET开关波形（1）：实验电路Word资料.（2）：因二极管反向恢复引起的MOSFET开关波形：功率MOSFET的功率