一、VDSS最大漏-源電壓:
在柵源短接,漏-源額定電壓(VDSS)是指漏-源未發生雪崩擊穿前所能施加的最大電壓。根據溫度的不同,實際雪崩擊穿電壓可能低于額定VDSS。關于V(BR)DSS的詳細描述請參見靜電學特性。
二、VGS最大柵源電壓:
VGS額定電壓是柵源兩極間可以施加的最大電壓。設定該額定電壓的主要目的是防止電壓過高導致的柵氧化層損傷。實際柵氧化層可承受的電壓遠高于額定電壓,但是會隨制造工藝的不同而改變,因此保持VGS在額定電壓以內可以保證應用的可靠性。
三、ID-連續漏電流:
ID定義為芯片在最大額定結溫TJ(max)下,管表面溫度在25℃或者更高溫度下,可允許的最大連續直流電流。該參數為結與管殼之間額定熱阻RθJC和管殼溫度的函數:
ID中并不包含開關損耗,并且實際使用時保持管表面溫度在25℃(Tcase)也很難。因此,硬開關應用中實際開關電流通常小于ID額定值 TC=25℃的一半,通常在1/3~1/4。補充,如果采用熱阻JA的話可以估算出特定溫度下的ID,這個值更有現實意義。
四、IDM-脈沖漏極電流:
該參數反映了器件可以處理的脈沖電流的高低,脈沖電流要遠高于連續的直流電流。定義IDM的目的在于:線的歐姆區。對于一定的柵-源電壓,MOS管導通后,存在最大的漏極電流。如圖所示,對于給定的一個柵-源電壓,如果工作點位于線性區域內,漏極電流的增大會提高漏-源電壓,由此增大導通損耗。長時間工作在大功率之下,將導致器件失效。因此,在典型柵極驅動電壓下,需要將額定IDM設定在區域之下。區域的分界點在Vgs和曲線相交點。
因此需要設定電流密度上限,防止芯片溫度過高而燒毀。這本質上是為了防止過高電流流經封裝引線,因為在某些情況下,整個芯片上最“薄弱的連接”不是芯片,而是封裝引線。
考慮到熱效應對于IDM的限制,溫度的升高依賴于脈沖寬度,脈沖間的時間間隔,散熱狀況,RDS(on)以及脈沖電流的波形和幅度。單純滿足脈沖電流不超出IDM上限并不能保證結溫不超過最大允許值??梢詤⒖紵嵝阅芘c機械性能中關于瞬時熱阻的討論,來估計脈沖電流下結溫的情況。
五、PD-容許溝道總功耗:
容許溝道總功耗標定了器件可以消散的最大功耗,可以表示為最大結溫和管殼溫度為25℃時熱阻的函數。
六、TJ,TSTG-工作溫度和存儲環境溫度的范圍:
這兩個參數標定了器件工作和存儲環境所允許的結溫區間。設定這樣的溫度范圍是為了滿足器件最短工作壽命的要求。如果確保器件工作在這個溫度區間內,將極大地延長其工作壽命。
七、EAS-單脈沖雪崩擊穿能量:
如果電壓過沖值(通常由于漏電流和雜散電感造成)未超過擊穿電壓,則器件不會發生雪崩擊穿,因此也就不需要消散雪崩擊穿的能力。雪崩擊穿能量標定了器件可以容忍的瞬時過沖電壓的安全值,其依賴于雪崩擊穿需要消散的能量。
定義額定雪崩擊穿能量的器件通常也會定義額定EAS。額定雪崩擊穿能量與額定UIS具有相似的意義。EAS標定了器件可以安全吸收反向雪崩擊穿能量的高低。
L是電感值,iD為電感上流過的電流峰值,其會突然轉換為測量器件的漏極電流。電感上產生的電壓超過MOSFET擊穿電壓后,將導致雪崩擊穿。雪崩擊穿發生時,即使MOS管處于關斷狀態,電感上的電流同樣會流過MOSFET器件。電感上所儲存的能量與雜散電感上存儲,由MOSFET消散的能量類似。
MOS管并聯后,不同器件之間的擊穿電壓很難完全相同。通常情況是:某個器件率先發生雪崩擊穿,隨后所有的雪崩擊穿電流(能量)都從該器件流過。
八、EAR-重復雪崩能量:
重復雪崩能量已經成為“工業標準”,但是在沒有設定頻率,其它損耗以及冷卻量的情況下,該參數沒有任何意義。散熱(冷卻)狀況經常制約著重復雪崩能量。對于雪崩擊穿所產生的能量高低也很難預測。
額定EAR的真實意義在于標定了器件所能承受的反復雪崩擊穿能量。該定義的前提條件是:不對頻率做任何限制,從而器件不會過熱,這對于任何可能發生雪崩擊穿的器件都是現實的。在驗證器件設計的過程中,最好可以測量處于工作狀態的器件或者熱沉的溫度,來觀察MOSFET器件是否存在過熱情況,特別是對于可能發生雪崩擊穿的器件。
九、IAR-雪崩擊穿電流:
對于某些器件,雪崩擊穿過程中芯片上電流集邊的傾向要求對雪崩電流IAR進行限制。這樣,雪崩電流變成雪崩擊穿能量規格的“精細闡述”;其揭示了器件真正的能力。
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