MOSFET特性参数详解
1绝对最大额定值
任何情况下都不允许超过的最大值。
1.1 额定电压
VDSS:漏极(D)与源极(S)之间所能施加的最大电压值。
VGSS :栅极(G)与源极(S)之间所能施加的最大电压值。
1.2 额定电流
ID(DC):漏极允许通过的最大直流电流值。
此值受到导通阻抗、封装和内部连线等的制约。
TC =25℃(假定封装紧贴无限大散热板)。
lD(Pulse) :漏极允许通过的最大脉冲电流值。
此值还受到脉冲宽度和占空比等的制约。
1.3 额定功耗
PT：芯片所能承受的最大功耗，其测定条件有以下两种：
①TC=25°C的条件…紧接无限大放热板，封装
C: Case的简写 背面温度为25°C (图1)
②TA=25°C的条件.…直立安装不接散热板
A: Ambient的简写 环境温度为25°C(图2)
1.4 额定温度
Tch：MOSFET的沟道的上限温度：
一般Tch≤150°C(例)
Tstg：MOSFET器件本身或者使用了MOSFET的产品，其保存温度范围为：
最低-55°C，最高150°C(例)
1.5 热阻
表示热传导的难易程度。热阻值越小，散热性能越好。如果使用手册上没有注明热阻值时，可根据额定功耗PT及Tch将其算出。
①沟道/封装之间的热阻(有散热板的条件)
②热阻Rth的计算
例1：计算2SK3740沟道 /封装之间的热阻
2SK3740的额定功耗PT（TC= 25°C)
PT=[ 100 ](W)
因此
例2:计算2SK3740沟道/环境之间的热阻
2SK3740的额定功耗PT (Ta= 25°C)
PT=[1.5](W)
因此
③沟道温度Tch的计算，利用热阻抗计算沟道温度
有散热板的情况下：
直立安装无散热板的情况下：
例：计算2SK3740在以下条件下的沟道温度Tch
条件：有散热板，且封装背面温度Tc=50 °C
现在功耗Pt = 2W
（额定功耗PT(Tc=25°C) =100W）
则计算结果如下：
1.6 安全动作区SOA
SOA = Safe Operating Area
或
AOS = Area of Safe Operating
①正偏压时的安全动作区
1.7 抗雪崩能力保证
对马达、线圈等电感性负载进行开关动作时，关断的瞬间会有感生电动势产生。
①电路比较
(1)以往产品(无抗雪崩保证)的电路必须有吸收电路以保证瞬间峰值电压不会超过VDSS。
(2)有抗雪崩能力保证的产品，MOSFET自身可以吸收瞬间峰值电压而无需附加吸收电路。
②实际应用例
额定电压VDSS为600V的MOSFET的雪崩波形(开关电源)
③抗雪崩能力保证定义
单发雪崩电流IAS：下图中的峰值漏极电流
单发雪崩能量EAS：一次性雪崩期间所能承受的能量，以Tch≤150°C为极限
连续雪崩能量EAR：所能承受的反复出现的雪崩能量，以Tch≤150°C为极限
④怎样选择MOSFET的额定值
器件的额定
电压值 应高于实际最大电压值20%
电流值 应高于实际最大电流值20%
功耗值 应高于实际最大功耗的50%
而实际沟道温度不应超过-125 °C
上述为推荐值。实际设计时应考虑最坏的条件。如沟道温度Tch从50°C提高到100°C时，推算故障率降提高20倍。
2电参数
2.1 漏电流
IDSS：漏极与源极之间的漏电流。VGS= 0时，D与S之间加VDSS。
IGSS：栅极与源极之间的漏电流。VDS=0时，G与S之间加VGSS。
2.2 栅极阈值电压VGS(off)或VGS(th)
MOSFET的VDS= 10V
1D=1mA 时的栅极电压VGS
①阈值电压的温度特性
MOSFET具有负的温度特性，而且变化率比双极型晶体管大。
如：双极型晶体管约为-2.2mV/°C,MOSFET约为-5mV/°C
2.3 正向传到系数yfs
单位VGS的变化所引起的漏极电流ID的变化。单位为S。
例如:3S时，VGs变化1V，那么漏极电流会增加3A。
在作为负载开关用时，若是电容性负载，则进入ON状态时，因为给电容。
充电需要过渡电流，如果yfs太小，有时会出现开关不动作的现象。
2.4 漏极/源极间的导通阻抗RDs(on)
MOSFET处于导通状态下的阻抗。导通阻抗越大，则开启状态时的损耗越大。因此，要尽量减小MOSFET的导通阻抗。
①导通阻抗的各种相关性
2.5 内部容量
容量值越小，QG越小，开关速度越快，开关损耗就越小。
开关电源、DC/DC变换器等应用，要求较小的QG值。
2.6 电荷量
QG：栅极的总电荷量，VGS=10V时，达到导通状态所需的电荷量
QGS：栅极/源极间所要电荷量
QGD：栅极/漏极间所需电荷量
电荷量 Q=CXV,而开关时间 t=Q/I。
电荷的容量越大，所需开关时间t就越大，开关损失也越大。
2.7 开关时间
2.8内部二极管
栅极/源极电压VGS=0时，内部二极管的正向电压-电压特性。
栅极/源极间加正向偏压时，即MOSFET导通状态时，与导通阻抗的特性一致。
2.9 内部二极管的反向恢复时间trr、反向恢复电荷量Qrr
二极管可视为一种电容。积累的电荷Qrr完全放掉需要时间为trr。
另外，由于反向恢复时，处于短路状态，损耗很大。因此内部寄生二极管的电容特性使MOSFET开关频率受到限制。
审核编辑：汤梓红
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