先借兩個(gè)圖說明datasheet的主要電參數(shù)。

功率MOS器件中，BV與Rdson是最大的一對矛盾。

BVds在20-100V范圍的器件的Rdson的表象關(guān)系如下圖所示。

可以想象的是，若在保證同樣BV的前提下要求Rdson的降低，可看作同樣單位的晶胞數(shù)量的增加，意味著單位芯片的面積增加，也即意味著單位成本的增加，也即價(jià)格上升。

而這個(gè)關(guān)系，起碼在100V-700V的耐壓段的器件中，大致是線性增加的關(guān)系！

當(dāng)然，這是在同等工藝前提下的比較。

功率MOSFET的Rdson具有正溫度特性。

在一些高溫環(huán)境的應(yīng)用，例如汽車電子裝備等，在進(jìn)行散熱計(jì)算時(shí)須充分考慮該特性。

對某一類器件，假定Tc=150時(shí)的額定值與Tc=25時(shí)的比值為一個(gè)固定數(shù)值；

100V以下的中低耐壓的器件，該數(shù)值為1.7-1.8

500V左右的高耐壓的器件，該數(shù)值為2.4-2.5

根據(jù)柵極驅(qū)動閥值電壓的不同，功率MOSFET會分Vgsth為10V、4V、2.5V等產(chǎn)品類，近年一些如電池管理等應(yīng)用還出現(xiàn)一些低閥值（1.8V-2.5V）的器件。

在規(guī)格書中，一般是通過如下圖來描述的：

如何降低Vth，一般是通過柵極氧化膜的薄化來實(shí)現(xiàn)。

選用低Vth的器件時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)中充分考慮關(guān)斷后驅(qū)動電壓低電平處理，避免續(xù)斷噪音或失誤。

Qg、Qgd是在設(shè)計(jì)高頻應(yīng)用中開關(guān)損耗的重要項(xiàng)目。

如圖a中，為達(dá)到指定的驅(qū)動電壓Vgs值（圖中xV），柵極的總充電電荷量，即為Qg；Qgd相當(dāng)與米勒電容Crss，也是影響開關(guān)特性的重要參數(shù)。兩個(gè)參數(shù)與Vds正相關(guān)，Qg與Vds依存關(guān)系如圖b。

        Ig(peak)=Qg/t

        P(drive loss)=f*Qg*Vgs

在高速開關(guān)的應(yīng)用中，功率MOS的Rdson*Qg的積越小，代表器件性能越好。

在功率MOSFET的D、S極間有個(gè)寄生二極管。此二極管的額定電流值Idr和正向D極電流額定值Id相同。

此二極管的特性是：當(dāng)柵極驅(qū)動電壓為“零”壓降時(shí)，此二極管與平常的二極管的正向壓降特性相同；當(dāng)柵極驅(qū)動電壓為正壓降時(shí)，此二極管能得到一個(gè)即使和肖特基二極管相比還要低的正向壓降，如圖。此正向壓降大小由此時(shí)的Rdson決定，Vsd=Id*Rdson

        防止電池反接的負(fù)載開關(guān)

        替代電機(jī)驅(qū)動電路的外接二極管

        開關(guān)電源的二次側(cè)同步整流電路

在充分發(fā)揮MOSFET寄生二極管的反向特性的電機(jī)驅(qū)動或開關(guān)電源同步整流的應(yīng)用中，要求此反響恢復(fù)時(shí)間trr為高速。在這些應(yīng)用中，由于當(dāng)電路運(yùn)行在trr期間時(shí)上橋臂/下橋臂短路，導(dǎo)致產(chǎn)生過大的接通損耗。因此，通常在這些應(yīng)用的控制電路中，需要設(shè)計(jì)有在切換上/下器件開關(guān)的同時(shí)是柵極驅(qū)動信號斷開的Dead Time（比trr長的時(shí)間）。

好貼啊，感謝樓主的無私，怎么沒人來一起啊.

        兄臺，歡迎留下在MOS使用的心得、體會。

        無論是，整體線路優(yōu)化中針對MOS使用場合降低MOS電壓、電流應(yīng)力的詳盡計(jì)算過程；有或者，在使用MOS因應(yīng)電路而采用的位置放置、散熱處理等等的小巧心思。留下來讓大家分享，都是對這個(gè)行業(yè)的一點(diǎn)促進(jìn)。

        有興趣歡迎加Q探討，Q：369364322

        回看近年，隨著中國制造業(yè)的跨越長進(jìn)，模式也在慢慢推進(jìn)，從“模塊代工”過度到“整機(jī)生產(chǎn)”，從“按圖樣生產(chǎn)”過度到“國產(chǎn)化設(shè)計(jì)”，從“周邊元件國產(chǎn)化”過度到“核心器件國產(chǎn)化”。這也是進(jìn)步的規(guī)律。

        作為MOS的設(shè)計(jì)生產(chǎn)商，一方面欣喜地看到在一些如LED、適配器、電動車等等應(yīng)用領(lǐng)域，國產(chǎn)器件慢慢受到認(rèn)可；另一方面也看到在很多的應(yīng)用場合國產(chǎn)MOS倍受冷遇。希望可以通過應(yīng)用推廣和使用講解，盡可能地讓工程師們認(rèn)識到國產(chǎn)MOS器件已經(jīng)迎頭趕上，可堪使用了。

下圖為某一30V的功率MOSFET的瞬間熱阻θch-c(t)與脈寬PW的關(guān)系特性。

此特性是為了計(jì)算器件在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的溝道溫度。PW代表單觸發(fā)脈沖(1 shot single pluse)或連續(xù)工作脈沖的脈寬時(shí)長。

        首先，f=200Hz即周期時(shí)長T=5ms；根據(jù)占空比0.2可得PW=1ms；

        然后，從上圖查得瞬間熱阻θch-c(t)=0.3*1.14=0.342 ℃/W；

        于是可得出在此工作狀態(tài)下，溝道與外殼的溫差ΔTch=θch-c(t)*Pd=0.342*50=17.1 ℃

[例子]

        某穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，工作頻率F=2 KHz、占空比D=0.2、外加功率Pd=50W，測得外殼溫度Tc=85 ℃

            通過上述可得，周期時(shí)長T=500 us；因D=0.2，得工作時(shí)長t=100 us；所以溝道溫度Tch：

            Tch=Tc+Pd*θch-c(t)

                 =85+50*0.22*1.14

                 =97.54 ℃

[再例]

        在上面的穩(wěn)定運(yùn)行中，外加一個(gè)tp=60 us、峰值功率Pd(peak)=500W的工作脈沖，峰值溝道溫度Tch(peak):

        Tch(peak)=Tc + Pd*θch-c(t) + (Pd(peak)-Pd*D)*θch-c(tp)

                      =85 + 50*0.22*1.14 + (500-50*0.2)*0.031*1.14

                      =114.86 ℃

小兵學(xué)習(xí)中……頂……

好東西，謝謝分享！

請教一下：在整機(jī)使用中，Qgd如何選擇？

        你好。

        站在MOS器件自身的角度看，幾個(gè)主要參數(shù)的設(shè)計(jì)都是關(guān)聯(lián)影響的。如同一工藝下，Qg直接與Rdson相關(guān)，間接與BV相關(guān)。很難單方面強(qiáng)調(diào)Qgd。

        而站在電路的角度去選擇MOS，你會發(fā)現(xiàn)在一些特定的應(yīng)用中，MOS的選擇空間是有限的。只能選擇盡量滿足參數(shù)的通用器件，然后用一些輔助電路盡量彌補(bǔ)某些參數(shù)的不足，例如可以想辦法增大MOS的驅(qū)動電流，避免米勒平臺的不良影響。

        或者，你的使用量足夠大，足以找設(shè)計(jì)公司，幫助你生產(chǎn)特定的MOS器件。（這種做法并不是很遙遠(yuǎn)的事情，我們近年做著的，就是相關(guān)的工作。）

工兵來學(xué)習(xí)，贊

謝謝班長

       因工作和MOSFET有關(guān)，常常要用到相關(guān)參數(shù)，一直苦于找不到相關(guān)資料。能否幫忙推薦幾本相關(guān)書籍。謝謝！

單憑一句話推薦出來的資料恐怕過于空泛。

加一樓的QQ或留下聯(lián)系方式，交流一下，看能不能幫得到你。

功率MOSFET的Datasheet里，一般都列明該器件的安全工作區(qū)域（Area of Safe Operation），下圖為某30V的MOSFET的ASO圖。

      ①區(qū)，受最大額定電流Id(pulse)max限制的區(qū)域；

      ②區(qū)，受通態(tài)電阻Rdson理論限制的區(qū)域[Id=Vds/Rdson]；

      ③區(qū)，受溝道損耗限制的區(qū)域；

      ④區(qū)，二次擊穿區(qū)域；

        *此特性有點(diǎn)類似雙極型晶體管，但通過設(shè)計(jì)改良，近年的器件在此區(qū)域已不太明顯，參看下面我公司器件提供的ASO圖。

      ⑤區(qū)，受耐壓Vdss限制的區(qū)域。

下面提供參照是我公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)SD4836dfn（30V、3.5mR、100A）的ASO圖

理解MOSFET的安全工作區(qū)域中需要了解的：

        1、MOS的擊穿本質(zhì)是“熱”擊穿（或，能量擊穿）。

        與此理解相對的是“電壓擊穿”、“電流擊穿”。其實(shí)，若在脈寬足夠窄，不足以聚集到擊穿能量，MOS的耐受電壓或電流是能夠突破額定耐壓值或額定最大電流的；或者，聚集的能量（熱量）能快速地分散走，MOS的耐受電壓或電流也是能夠擴(kuò)展的。（這也是研究封裝工藝的意義所在?。?

        這一點(diǎn)，放在ASO來理解，可看回我公司SD3846dfn的圖，在不同脈寬(10ms、1ms、100us、10us)的工作電流下，MOS的安全工作區(qū)域是向上拓寬的。

        2、很多MOSFET Datasheet中的Idp或Id大多是估算值。

        查閱Datasheet的Idp或Id，常?？吹玫降淖⑹鍪牵骸癙ulse width limited by safe operating area.”（脈寬限于安全區(qū)域）或“Current limited by package”（受限于封裝）。