手把手教你读懂FET选取合适器件

如何影响FET工作的。

FET静态关断时，Cgd/Cgs充电状态如图示：

栅电压为零，Qgs=0。Qgd被充满，Vgd=Vds。

注：由于Cds通常和其它杂散电容并联在一起；共同对电源施加影响，因此；这里暂时不做分析。问题将在后面和杂散参数一起一并讨论。

给FET的栅极施加正脉冲。

由于Cgd在承受正压时，电容量非常小（Cgd虽然小；但是Qgd=Cgd*Ugd，Qgd仍然是很大的），Cgs远大于Cgd。因此；脉冲初期，驱动脉冲主要为Cgs充电，直到FET开始开启为止。开启时；FET的栅电压就是门槛电压Vth。

大多数情况下；栅电压达到Vth前，只有很小的电流流过FET。FET一直处于关断状态。

当FET栅电压达到Vth，FET开始导电。无论负载在漏极还是在源极，都将因有电流流过而承受部分或全部电压。这样FET将经历由阻断状态时承受全部电压逐渐变到短路而几乎没有电压降落为止的过程。

这个过程中，Cgd同步经历了放电过程。放电电流为I=Qgd/ton。

Igd——密勒电流分流了FET的驱动电流！使得FET的栅电压上升变缓。

弥勒电荷越大；这个斜坡越长。

弥勒电荷不仅和器件有关还和漏极电压有关。一般；电压越高；电荷量越大。

FET的栅电压达到Vth后；电流流过FET的沟道，此时；FET工作在线性区。FET视在斜率随Id大小变化而变。但；从Vg、Id的变化量看，两者之比就是FET跨到S。即S=(Id2-Id1)/(Vgs2-Vgs1)。

其中；同样粗细的亮色线为一组；代表各自的Vg和Id的关系。

由于在FET开的过程中，栅电压变缓，是弥勒电容分流引起的，所以；也叫弥勒效应区。

因此；在断续反激电源里，弥勒效应区的栅电压斜率基本不变。而正激、半/全桥等；斜率随负载而变。

弥勒效应时间（开关时间）ton/off=Qgd/Ig

注：1）Ig指FET的栅驱动电流。

FET “ON” Ig=（Vb-Vth）/Rg

2）Vb：稳态栅驱动电压

FET经过弥勒区后；完全导通。原先阻断D-S的PN结被开启的沟道短路。由于失去了部分绝缘层，Cgd变大；以至和Cgs相当。并且；Cgd通过低阻抗的开启沟道；和Cgs实现物理上的并联。这样；使得后期的驱动栅电压沿发生了变化。如图示：

FET的关断过程和开启过程的物理变化是一样的，只是过程刚好相反。

自己分析一下！让我们分享一下你的成果！

如前面介绍，完整周期的驱动波型如图示：

贴个典型实测栅＆VD的波型，体验一下其中的奥妙。

仔细看看FET沟道部分结构，大家看；是否可以拼出这来：

如ZVS/同步整流。反向回复时间和电荷量决定了电源的效率和电磁噪音。

看trr和Qrr

trr是二极管恢复时间；Qrr是恢复电荷量。在电路里；类似在FET的DS间并联电容。这两个值越大；电容量也越大。这个电容值还和温度和实际流过二极管的电流大小有关。电流越大；温度越高，等效电容越大。

因此；在对比不同数据表时；一定要看清测试条件。否则；劣管也能标出好参数的。

这里；二极管流过电流时间基本和Qrrtrr无关。

AR/EAS这两个量描述的是FET抗雪崩击穿的能力。

EAR描述的是可重复的雪崩耐量。EAS描述的是单次耐量。

如在小功率反激里；取消RCD吸收后，大电流负载时的漏极电压就需要EAR这个量来考核安全。再如大电流半/全桥电路里，桥短路时电流非常大；即便在安全工作区能关断FET；仍会因引线等杂散寄生电感的作用而产生过压，当关的比较快时；过压就会超过FET耐压极限而击穿。EAS是衡量FET此时是否安全的参量...这里只列举了这两个量的概念了两个实际工程中的应用实例。它们的意义远非这些。

这是这两个量的典型图表：

安全工作区SOA

先看这两张图：

这是两个同为600V的MOSFET，都能在600V下承受最大饱和电流。即在15V栅压时；MOSFET能流过的最大电流（MOSFET进入了线性区；呈恒流状态），此时的电流不随电压增高而增加！

状态位置见图中兰圈内的红线区域（最大到600V，呵呵有些画过了）：

显然；这两个FET都能在这电压电流下挺住，但；能坚持的时间却不一样。左边图显示；能挺1微秒，而右侧约能挺10微秒。（转自电源网）