電源功率MOSFET的基本特性

(1)靜態特性

其轉移特性和輸出特性如圖22所示

圖22電源適配器功率MOSFET的移特性和輸出特性

電源適配器漏極電流Id和柵源河電壓Ugs的關系稱為MOSFET的轉移特性。ld較大時,ld與Ugs的關系近似線性,曲線的斜率定義為跨導Gfs。

MOSFET的漏極伏安特性(輸出特性)與GTR的對應關系為:截止區對應于GTR的截止區飽和區對應于GTR的放大區:非飽和區對應于GTR的飽和區, MOSFET工作在開關狀態,即在截止區和非飽和區之間來回轉換, MOSFET漏?源極之間有寄生二極管,漏?源極加反向電壓時器件導通?功率MOSFET的通態電阻具有正溫度系數,對器件并聯時的均流有利?

  (2)動態特性

  其測試電路和開關過程波形如圖2-3所示?開通延遲時間td(on)指Up前沿時刻到Ua等于U:并開始出現Ia的時刻間的時間段。

圖23功率MOSFET的開關過程

  上升時間tr指Ugs從Ut上升到MOSFET進人非飽和區的柵壓Ugsp的時間段。

  Id穩態值由漏極電源適配器電壓Ue和漏極負載電阻決定?Ugsp的大小和Id的穩態值有關,Ugs達到Ugsp后,在Up作用下繼續升高直至達到穩態,但Id已不變。

  開通時間Ton指開通延遲時間與上升時間之和。

  關斷延遲時間td(off)指Up下降到零起,Cin通過Rs和Rg放電,Ugs按指數曲線下降到Ugsp時,ld開始減小為零的時間段。

  下降時間tf指Ugs從Ugsp繼續下降起,ld減小,到Ugs<Ut時溝道消失,ld下降到零為止的時間段。

關斷時間toff指關斷延遲時間和下降時間之和。

  (3) 6V電源適配器MOSFET的開關速度

  MOSFET的開關速度和C充放電有很大關系?使用者無法降低C=,但可降低驅動電路內阻R,減小時間常數,加快開關速度, MOSFET只靠多子導電,不存在少子儲存效應,因而關斷過程非常迅速,它的開關時間在10~100ns之間,工作頻率可達100kHz以上,是主要電力電子器件中最高的。

  場控器件靜態時幾乎不需輸人電流,但在開關過程中需對輸入電容充放電,仍需一定的驅動功率,開關頻率越高,所需要的驅動功率越大。