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2017.07.06 Si功率元器件

所谓MOSFET-开关特性及其温度特性

Si晶体管

前篇对MOSFET的寄生电容进行了介绍。本篇将介绍开关特性。

MOSFET的开关特性

在功率转换中,MOSFET基本上被用作开关。MOSFET的开关特性一般提供导通延迟时间:Td(on)、上升时间:tr、关断延迟时间::Td(off)、下降时间:tf。下面是从以低导通电阻和高速开关为特征的Nch 600V 4A的MOSFET R6004KNX的技术规格中摘录的内容。这些参数的名称和符号,各厂家间可能多少有些不同。例如,导通(关断)延迟时间与Turn-on (off)delay time,上升(下降)时间与 rising (falling) time 或 rise (fall) time等。

Si_2-3_tbl

这些与开关相关的参数,受测量电路的信号源阻抗和漏极负载电阻RL的影响较大。 因此,基本上会规定测量条件,提供测量电路。一般技术规格中会提供上例中所示的VDD、VGS、ID、RL、RG的条件。规定的条件适用于提供的测量电路。

另外,因为是时间参数,因此其参数规定可能是“从哪里到哪里的时间”。

  >导通延迟时间:从VGS上升10%到VDS上升10%的时间
  >上升时间:从VDS上升10%到90%的时间

  >关断延迟时间:从VGS下降90%到VDS下降90%的时间
  >下降时间:从VDS下降90%到10%的时间

这里的VDS“上升/下降”的表达从波形看可能好像是反的,这是因为输出是反转的。例如,导通时间可解释为“VGS上升到10%后,到MOSFET导通10%的时间”。

开关特性的温度特性

这些开关时间随着温度上升略有増加趋势。由于温度上升100℃约增加10%左右,因此可以认为几乎没有温度依赖性。下面是实测例。

Si_2-3_temp

下一篇计划介绍ID-VGS特性。

关键要点:

・MOSFET的开关特性参数提供导通延迟时间、上升时间、关断延迟时间、下降时间。

・开关特性受测量条件和测量电路的影响较大,因此一般确认提供条件。

・开关特性几乎不受温度变化的影响。

活用Si(硅)功率器件特征的应用事例