通过双脉冲测试评估MOSFET的反向恢复特性
本文我们将根据使用了几种mosfet的双脉冲测试结果，来探讨mosfet的反向恢复特性。该评估中的试验电路将使用上一篇文章中给出的基本电路图。另外，相应的确认工作也基于上次内容，因此请结合上一篇文章的内容来阅读本文。
通过双脉冲测试评估mosfet反向恢复特性
为了评估mosfet的反向恢复特性，我们使用4种mosfet实施了双脉冲测试。4种mosfet均为超级结mosfet（以下简称“sj mosfet”），我们使用快速恢复型和普通型分别进行了比较。
先来看具有快速恢复特性的sj mosfet r6030jnz4（prestomos™）和具有通常特性的sj mosfet r6030knz4的试验结果。除了反向恢复特性之外，这些sj mosfet的电气规格基本相同，在试验中，将q1和q2分别替换为不同的sj mosfet。
图1为上次给出的工作③的导通时的id_l波形，图2为导通损耗eon_l的波形。
图1：快速反向恢复型prestomos™和普通型sj mosfet的漏极电流id_l的波形
图2：快速反向恢复型prestomos™和普通型sj mosfet的功率损耗eon_l的波形
从图1可以看出，快速反向恢复型r6030jnz4（prestomos™）的q1的反向恢复电流irr和反向恢复电荷qrr要比普通型r6030knz4小得多。
从图2可以看出，qrr较大的普通型mosfet的导通损耗eon_l要比快速反向恢复型大，可见当q1的qrr变大时，开关损耗就会增加。
接下来请看相同条件下快速反向恢复型r6030jnz4（prestomos™）和另一种快速反向恢复型sj mosfet之间的比较结果。图3为与图1同样的id_l波形比较，图4为与图2同样的eon_l比较。
图3：快速反向恢复型r6030jnz4和另一种快速反向恢复型sj mosfet的漏极电流id_l的波形
图4：快速反向恢复型r6030jnz4和另一种快速反向恢复型sj mosfet的功率损耗eon_l的波形
如图3所示，与另一种快速反向恢复型sj mosfet相比，r6030jnz4（prestomos™）的irr和qrr更小，因此id_l的峰值较小，如图4所示，其结果是eon_l较小。
从这些结果可以看出，将mosfet体二极管特性中的反向恢复电流irr和反向恢复电荷qrr控制在较小水平的mosfet，其导通损耗eon_l较小。这一点对快速反向恢复型之间进行比较也是同样的结论。所以，在设计过程中，要想降低损耗时，需要通过这样的方法对mosfet的反向恢复特性进行评估，并选择最适合的mosfet。
最后，提一个注意事项：在本次研究中，设定的前提是具有快速反向恢复特性的mosfet是可以降低损耗的，但在某些情况下，具有快速反向恢复特性的mosfet是无法降低导通损耗的。其原因之一是误启动现象。这是由mosfet的栅极电容引起的现象。关于误启动，将会在下一篇文章中进行详细说明。
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先来看具有快速恢复特性的sj mosfet r6030jnz4（prestomos™）和具有通常特性的sj mosfet r6030knz4的试验结果。除了反向恢复特性之外，这些sj mosfet的电气规格基本相同，在试验中，将q1和q2分别替换为不同的sj mosfet。
图1为上次给出的工作③的导通时的id_l波形，图2为导通损耗eon_l的波形。
图1：快速反向恢复型prestomos™和普通型sj mosfet的漏极电流id_l的波形
图2：快速反向恢复型prestomos™和普通型sj mosfet的功率损耗eon_l的波形
从图1可以看出，快速反向恢复型r6030jnz4（prestomos™）的q1的反向恢复电流irr和反向恢复电荷qrr要比普通型r6030knz4小得多。
从图2可以看出，qrr较大的普通型mosfet的导通损耗eon_l要比快速反向恢复型大，可见当q1的qrr变大时，开关损耗就会增加。
接下来请看相同条件下快速反向恢复型r6030jnz4（prestomos™）和另一种快速反向恢复型sj mosfet之间的比较结果。图3为与图1同样的id_l波形比较，图4为与图2同样的eon_l比较。
图3：快速反向恢复型r6030jnz4和另一种快速反向恢复型sj mosfet的漏极电流id_l的波形
图4：快速反向恢复型r6030jnz4和另一种快速反向恢复型sj mosfet的功率损耗eon_l的波形
如图3所示，与另一种快速反向恢复型sj mosfet相比，r6030jnz4（prestomos™）的irr和qrr更小，因此id_l的峰值较小，如图4所示，其结果是eon_l较小。
从这些结果可以看出，将mosfet体二极管特性中的反向恢复电流irr和反向恢复电荷qrr控制在较小水平的mosfet，其导通损耗eon_l较小。这一点对快速反向恢复型之间进行比较也是同样的结论。所以，在设计过程中，要想降低损耗时，需要通过这样的方法对mosfet的反向恢复特性进行评估，并选择最适合的mosfet。
最后，提一个注意事项：在本次研究中，设定的前提是具有快速反向恢复特性的mosfet是可以降低损耗的，但在某些情况下，具有快速反向恢复特性的mosfet是无法降低导通损耗的。其原因之一是误启动现象。这是由mosfet的栅极电容引起的现象。关于误启动，将会在下一篇文章中进行详细说明。
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