Mosfet 的杂谈

上传一个fairchild 的文章.
1147396605.pdf
文件打不开的,找AN9010-mosfet basics-fairchild.
1952,53年出现JFET, 1986出现功率MOSFET.
MOSFET的结构有:1.Lateral Channel Structure(G,S,D 在硅片的同一侧):文中的描述过时了.最新的低压MOSFET 用这种技术,得到了比trench好得多的FET.
2.Vertical Channel Structure(drain and source在硅片的两侧).首先有VMOS(生产不稳定),被DMOS取代.然后又发展UMOS(trench),的高的通道密度,减小了导通电阻,但门电容大了.以后在说如何处理它.

导通的原理(以N沟道MosFET为例)是:源极和漏极(基底)都是N参杂区(多电子,多子-电子),中间隔着P参杂区,像两个背靠背的二极管(注意源极有一部分直接接触P区,相当于一个二极管-寄生二极管),通常不能导通.但当门极有正电压,在p区靠近门极的地方感应出电子,建立多子(电子)沟道,导通.
mosfet 优点:高输入电阻,电压驱动;多子导通,不相BJT需要建立和符和少子,所以开关快;宽的安全工作区;导通电组正温度系数,易于并联.
缺点:高耐压的损耗不如BJT. (但随着SiC的MOSFET出现,这个观点也应该改了.)

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/41/1147654599.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
Cgs=Co+(Cn+)+Cp
turn on 过程:
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/41/1147654844.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

恩,顶一哈,以前上课的时候有一门课专门讲power MOS的

下不了....
能否深入点.

最终,会写得比较深入.业余时间写,每次的时间分段有限,通常先写一点,再在3天里不断编辑同一个回复.直到完成,转入下一个主题或文章.

期待ing...

好文章

动作慢了一点儿,超过3天了.继续:

to~t1: Vgs from 0 to Vth.Mosfet没通.电流由寄生二极管Df.
t1~t2: Vgs from Vth to Va. Idt2~t3: Vds下降.引起电流继续通过Cgd. Vdd越高越需要的时间越长.500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/41/1147660810.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
Ig 为驱动电流.
开始降的比较快.当Vdg接近为零时,Cgd增加.直到Vdg变负,Cgd增加到最大.下降变慢.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/41/1147661934.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
t3~t4: Mosfet 完全导通,运行在电阻区.Vgs继续上升到Vgg.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/41/1147662103.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

Vth 由gate 的氧化层厚度,半导体的参杂,及温度有关.

在上传一个philips的手册:
1147665196.pdf
打不开的可用google, 找关键字phlips APPCHP1
以后的内容主要参考它.并且“胡庄主”在他的blog里有部分的翻译.方便大家.
想主要了解一下,dV/dt的损耗;还有reverse rrecovery loss.

文中31页对Cdg在靠近零时的变化给出了解释.通过它可以理解为什么Vds下降斜率分两段.

好贴,谢谢

好顶

Vth 是负温度系数.写到这就多说几句:
一般Mosfet有黑色的封装,不能直接测量Mosfet的结温.有些人担心在黑色外壳测量的温度与管芯温度有较大差别.其实不用担心.IR的一篇文章给出了一些数据,侧面说明了,差别不大.看graph 1.
1148007761.pdf
打不开的,用Google search, 关键字:international rectifier Evaluation of Power MOSFET Thermal Solutions

可以用测量Vth的办法,得出实际的结温.

文章中Mosfet开通过程的充电曲线也是要注意的.500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/41/1148010517.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
有一篇IR的文章,'胡庄主'的blog上,可能给翻译了.
1148010950.pdf
漏极dV/dt引起的门极的误导通导致的损耗比没有误导通的损耗大.
提出Cr=Qgd/Qgs 小的Mosfet 不易误导通.对应图中水平段与从零开始的上升段Q的比值.
又提出加负电压驱动防止误导通.

但IR文章中对加负电压驱动的认识是不够的.先看一个fairchild 的专利.对于trench Mos提出加shield的gate,减小miller capacitor.
1148101543.pdf1148130511.pdf1148130541.pdf

另外,Estimating MOSFET Parameters from the Data Sheet.pdf 也值得看一下.1148135993.pdf

好帖

Estimating MOSFET Parameters from the Data Sheet中,
A1:给出Crss,Coss,Cgd,Cgs,Cds 的计算公式
A2:根据Vgs vs. Qg 曲线得到对应不同Vgs的gate charge.
A3:根据transfer curve(ID vs. Vgs)曲线得到Vth 和Miller plateau voltages
A5:dV/dt 限制:在低电压应用,只考虑Cgs,Cgd对Vds的分压.
在高电压应用,需考虑dV/dt 对Cgd的充电.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/41/1148267380.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
B:给出驱动器旁路电容的计算.
C:驱动器bootstrap bypass capacitor 计算.
d.耦合电容驱动,
e. 变压器驱动设计
f.综合设计的例子

不错,好文!

不错

占个位.

http://huqixin.blog.dianyuan.com/
我的博客的地址.
可以把翻译的拿来参考一下.

好,去逛逛胡大哥的博客

先顶一下

还跟bulk端电压有关,不过通常用的power MOSFET的bulk 和 source端是接在一起的.

Mosfet 应用中,反向恢复损耗也是非常重要的.
1148348695.pdf
原理是:续流的mosfet 关断后,电流继续留过寄生的二极管,二极管的结电容充电(电子和空穴的移动),二极管续流时间越长结电容充电越多.
减小反向恢复损耗的方法:
1.用肖特基二极管并联在续流的mosfet上.在高频下,Mosfet和肖特基二极管寄生电感对效果影响很大.肖特基二极管一定选用低寄生电感的,并且和mosfet靠近.或选用内部集成肖特基二极管的mosfet.
2.适当减小mosfet的die size.效果也明显,并且省钱.
3.许多芯片公司已经掌握死区自动调节技术,减少寄生二极管的导通时间而减少结电容充电.当然,还是自己能控制调节死区比较好.这是比较好的方案.
1148350451.pdf
4.好多无损电路的应用.以后贴出来.
大概mosfet就想说这么些了.以后有时间介绍一下吸收,无损电路.驱动电路.

呵呵 ,期待下面的,谢谢了

受益中

我顶!
好久没来
了解MOSFET对于设计大功率MOSFET驱动帮助很大,好好学啊!
我也帮忙顶一篇计算功耗的,效率计算可不能少了他1154249685.pdf

低压大电流的高功率MOS短路保护也要象IGBT一样降栅压慢关断吗?

留个记号,关注中

期待ING

写完磁性器件,正在写数字控制.不知道什么时候有空再回来.