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功率mosfet转移特性和输出特性曲线

时间:2017-09-03 08:29来源:未知 作者:y930712 点击:
功率mosfet转移特性和输出特性曲线 静态特性;其转移特性和输出特性如图2所示。 漏极电流ID和栅源间电压UGS的关系称为MOSFET的转移特性,ID较大时,ID与UGS的关系近似线性,曲线的斜率

功率mosfet转移特性和输出特性曲线
静态特性;其转移特性和输出特性如图2所示。

漏极电流ID和栅源间电压UGS的关系称为MOSFET的转移特性,ID较大时,ID与UGS的关系近似线性,曲线的斜率定义为跨导Gfs
MOSFET的漏极伏安特性(输出特性):截止区(对应于GTR的截止区);饱和区(对应于GTR的放大区);非饱和区(对应于GTR的饱和区)。电力 MOSFET工作在开关状态,即在截止区和非饱和区之间来回转换。电力MOSFET漏源极之间有寄生二极管,漏源极间加反向电压时器件导通。电力 MOSFET的通态电阻具有正温度系数,对器件并联时的均流有利。
动态特性;其测试电路和开关过程波形如图3所示。

开通过程;开通延迟时间td(on) —up前沿时刻到uGS=UT并开始出现iD的时刻间的时间段;
上升时间tr— uGS从uT上升到MOSFET进入非饱和区的栅压UGSP的时间段;
iD稳态值由漏极电源电压UE和漏极负载电阻决定。UGSP的大小和iD的稳态值有关,UGS达到UGSP后,在up作用下继续升高直至达到稳态,但iD已不变。
开通时间ton—开通延迟时间与上升时间之和。
关断延迟时间td(off) —up下降到零起,Cin通过Rs和RG放电,uGS按指数曲线下降到UGSP时,iD开始减小为零的时间段。
下降时间tf— uGS从UGSP继续下降起,iD减小,到uGS 
关断时间toff—关断延迟时间和下降时间之和。
MOSFET的开关速度。
MOSFET的开关速度和Cin充放电有很大关系,使用者无法降低Cin, 但可降低驱动电路内阻Rs减小时间常数,加快开关速度,MOSFET只靠多子导电,不存在少子储存效应,因而关断过程非常迅速,开关时间在10— 100ns之间,工作频率可达100kHz以上,是主要电力电子器件中最高的。
场控器件静态时几乎不需输入电流。但在开关过程中需对输入电容充放电,仍需一定的驱动功率。开关频率越高,所需要的驱动功率越大。
2.4动态性能的改进
在器件应用时除了要考虑器件的电压、电流、频率外,还必须掌握在应用中如何保护器件,不使器件在瞬态变化中受损害。当然晶闸管是两个双极型晶体管的组 合,又加上因大面积带来的大电容,所以其dv/dt能力是较为脆弱的。对di/dt来说,它还存在一个导通区的扩展问题,所以也带来相当严格的限制。
功率MOSFET的情况有很大的不同。它的dv/dt及di/dt的能力常以每纳秒(而不是每微秒)的能力来估量。但尽管如此,它也存在动态性能的限制。这些我们可以从功率MOSFET的基本结构来予以理解。 (责任编辑:admin)

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