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。
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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
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③抗雪崩能力保证定义
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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
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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%
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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
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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
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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)
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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。
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