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MOSFET大功率管的雪崩特性

来源:-- 作者:-- 浏览:2494

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摘要: MOSFET的雪崩特性是在外加电压大于V(BR)DSS时MOSFET也不会遭到破坏的最大漏源闻的能量、漏极电流的值来表示。当负载为电感时.在管子截止时加在漏源间的冲击电压常常会大+V(BR)DSS。   1.雪崩状态时的实际波形    上图a是回扫型开关电源中的雪崩工作波形。在MOSFET截止时约有300V的冲击电压加在漏极和源极之间,并出现振铃。上图b对时间轴进行了放大,由图可以清楚地看出由于栅

  MOSFET的雪崩特性是在外加电压大于V(BR)DSS时MOSFET也不会遭到破坏的最大漏源闻的能量、漏极电流的值来表示。当负载为电感时.在管子截止时加在漏源间的冲击电压常常会大+V(BR)DSS。

  1.雪崩状态时的实际波形
  
  上图a是回扫型开关电源中的雪崩工作波形。在MOSFET截止时约有300V的冲击电压加在漏极和源极之间,并出现振铃。上图b对时间轴进行了放大,由图可以清楚地看出由于栅极电压下降管子截止,ID减小的同时vDs升高并在约295V处VDS电压波形出现平顶(钳位)。这种电压被钳定的现象即是雪崩状态。在通常情况下漏源间所加的电压即使超过了额定电压也不一定会出现雪崩状态。

 

  对于IRFP31N50LP6F来说,V(BR)DSS=500V。但实际的耐压如果为525V的话,只要外加电压不超过525V.管子的漏极源极是不会被击穿的。此时即使VDS超过50v管子也不会进入雪崩工作区。
  
  2.雪崩能量EAS
  
  如果MOSFET的击穿状态是短时间的话,单个脉冲的雪崩能量EAS等于单次流过的最大雪崩电流lAR与时间的乘积,单位是焦耳。

  MOSFET的雪崩能量E^s是在Tj=25℃时规定的。结温TJ与漏极电流I。的关系如下图所示。

  对IRFP31N50LP6F来说单个脉冲的EAs=460mJ,单个脉冲的雪崩电流IAR=31A。EAs=VDSIARt,所以t=EAs/VDsIAR。若vcs-500v,则t=460mj/500Vx31A=29.7μs。

  由于MOSFET几乎都是工作于开关状态的,冲击电压超过耐压的情况会经常出现,是反复发生的。

  反复雪崩能量EAR用反复流过的雪崩电流IAR与时间的乘积表示。EAR和EAs合起来称为雪崩耐量,其单位是焦耳。若想算出1秒钟的能量损耗W.只需乘以重复频率即可。

  IRFP31N50LP6F的反复雪崩能量EAR为46mJ。若vos=500v,lAR=20A,则反复流过的脉冲电流的宽度t=EAR/VDSlAR[S]=46mj/500Vx20A≈4.6μs。也就是说,如果IRFP31N50LP6F在工作时流过的脉冲电流宽度t=4.6μs的话,就能承受20A的反复雪崩电流。

  但是,通常除了开关损耗和因RDs(on)引起的导通损耗之外,连续雪崩的工作状态也会引起温度上升,必须设法让这些原因引起的温升不要过大,让结温保持在150℃以下。此时的温度可以通过瞬变热阻抗来加以计算。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67