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功率MOSFET的特性

发布时间:2013/5/27 20:50:25 访问次数:2549

    功率MOSFET的特性包括静态E6C2-CWZ5B特性和动态特性,输出特性和转移特性属静态特性,而开关特性则属动态特性。
    1.输出特性
    输出特性也称漏极伏安特性,它是以栅源电压UG。为参变量,反映漏极电流k与漏源极电压UD。间关系的曲线族。功率MOSFET的输出特性如图8-2所示,由图可见输出特性分为可调电阻区I、饱合区II和雪崩区III三个区。
    (1)可调电阻区I。UG。一定时,漏极电流,D与漏源极电压UD。几乎呈线性关系。当MOSFET作为开关器件应用时,工作在此区内。
    (2)饱和区II。在该区中,当UG。不变时几乎不随UD。的增加而加大,%近似为一个常数。当MOSFET用于线性放大时,则工作在此区内。
    (3)雪崩区III。当漏源电压U。过高时,使漏极PN结发生雪崩击穿,漏极电流k会急剧增加。在使用器件时应避免出现这种情况,否则会使器件损坏。
    功率MOSFET无反向阻断能力,因为当漏源电压UD。<O时,漏区PN结为正偏,漏源间流过反向电流。因此,功率MOSFET在应用过程中,若必须承受反向电压,则MOSFET电路中应串入快速二极管。
    2.转移特性
    转移特性是指在一定的涡极与源极电压UD。下,功率MOSFET的漏极电流k和栅极电压Uos的关系曲线。功率MOSFET的转移特性如图8-3所示。该特性表征功率MOSFET的栅源电压Uos对漏极电流的控制能力。
    由图8-3 (a)可见,只有当漏源电压U(谘>UG。油)时,器件才导通,UG。(m)称为开启电压。图8-3 (b)所示为壳温Tc对转移特性的影响。由图可见,在低电流区,功率MOSFET具有正电流温度系数,在同一栅压下,毛随温度的上升而增大;而在大电流区,功率MOSFET具有负电流温度系数,在同一栅压下,乇随温度的上升而下降。在电力电子电路中,功率MOSFET作为开关元件通常工作于大电流开关状态,因而具有负温度系数。此特性使功率MOSFET具有较好的热稳定性,芯片热分布均匀,从而避免了由于热电恶性循环而产生的电流集中效应所导致的二次击穿现象。

             

    功率MOSFET的特性包括静态E6C2-CWZ5B特性和动态特性,输出特性和转移特性属静态特性,而开关特性则属动态特性。
    1.输出特性
    输出特性也称漏极伏安特性,它是以栅源电压UG。为参变量,反映漏极电流k与漏源极电压UD。间关系的曲线族。功率MOSFET的输出特性如图8-2所示,由图可见输出特性分为可调电阻区I、饱合区II和雪崩区III三个区。
    (1)可调电阻区I。UG。一定时,漏极电流,D与漏源极电压UD。几乎呈线性关系。当MOSFET作为开关器件应用时,工作在此区内。
    (2)饱和区II。在该区中,当UG。不变时几乎不随UD。的增加而加大,%近似为一个常数。当MOSFET用于线性放大时,则工作在此区内。
    (3)雪崩区III。当漏源电压U。过高时,使漏极PN结发生雪崩击穿,漏极电流k会急剧增加。在使用器件时应避免出现这种情况,否则会使器件损坏。
    功率MOSFET无反向阻断能力,因为当漏源电压UD。<O时,漏区PN结为正偏,漏源间流过反向电流。因此,功率MOSFET在应用过程中,若必须承受反向电压,则MOSFET电路中应串入快速二极管。
    2.转移特性
    转移特性是指在一定的涡极与源极电压UD。下,功率MOSFET的漏极电流k和栅极电压Uos的关系曲线。功率MOSFET的转移特性如图8-3所示。该特性表征功率MOSFET的栅源电压Uos对漏极电流的控制能力。
    由图8-3 (a)可见,只有当漏源电压U(谘>UG。油)时,器件才导通,UG。(m)称为开启电压。图8-3 (b)所示为壳温Tc对转移特性的影响。由图可见,在低电流区,功率MOSFET具有正电流温度系数,在同一栅压下,毛随温度的上升而增大;而在大电流区,功率MOSFET具有负电流温度系数,在同一栅压下,乇随温度的上升而下降。在电力电子电路中,功率MOSFET作为开关元件通常工作于大电流开关状态,因而具有负温度系数。此特性使功率MOSFET具有较好的热稳定性,芯片热分布均匀,从而避免了由于热电恶性循环而产生的电流集中效应所导致的二次击穿现象。

             

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