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體二極管的技術(shù)參數(shù)VSD、IS、trr、Qrr、ISM、IRRM?

信息來(lái)源:本站 日期:2017-08-14 

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體二極管的技術(shù)參數(shù)VSD、Is、trr、Qrr、ISM、IRRM

早期的功率MOSFET常常會(huì)由于漏-源極的電流或者電壓的變化速率太快而失控,或者形成漏-源極的擊穿損壞。而在大功率的高速開關(guān)電路中,純阻性負(fù)載是很少見的,即便外部負(fù)載是純阻性的,電路的散布參數(shù)、VMOS本身的散布參數(shù)在VMOS高速開關(guān)期間,也會(huì)有時(shí)間很短但是速度很快的電壓/電流變化現(xiàn)象。形成MOSFET易損的緣由是內(nèi)部寄生的NPN晶體管在作祟。

以雙擴(kuò)散廠藝為代表的MOSFET消費(fèi)工藝,縮短了N+源區(qū),同時(shí)增加了P+基區(qū),寄生的NPN晶體管被根本上抑止掉了,轉(zhuǎn)而為一個(gè)PN結(jié)所替代,這就是寄生二極管(體二極管)。


但是體二極管的開關(guān)速度常常并不夠快,在低速開關(guān)電路中,體二極管是很好用的續(xù)流二極管,可以有效地維護(hù)VMOS,但是在高速電路中,常常需求—個(gè)開關(guān)速度更快的二極管(如肖特基二極管)與之并聯(lián),以免由于體二極管來(lái)不及翻開形成災(zāi)難性的結(jié)果(失控或者損壞)。這無(wú)疑會(huì)增加電路本錢。


因而體二極管的性能關(guān)于VMOS而言,也是相當(dāng)重要的,特別是高速開關(guān)電路中,它的性能決議了你能否需求額外增加開關(guān)速度更高的續(xù)流二極管。


體二極管的技術(shù)參數(shù)的意義如下。

源極連續(xù)電流,漏極與源極間的體二極管的最大正向連續(xù)電流,也寫作IDR,意義是(漏極連續(xù)反向電流)。手冊(cè)普通給出的是最大值,這個(gè)參數(shù)表征的是在VMOS關(guān)斷、體二  極管開通時(shí)能接受的最大電流,電流方向與漏極電流相反,以不超越管芯的結(jié)溫為限。假如僅僅表示體二極管的正向續(xù)流電流而不是最大值時(shí),普通用IF表示;不過(guò),在一些老產(chǎn)品的技術(shù)手冊(cè)中,IF也表示續(xù)流電流的最大值。


IS是體二極管的電流規(guī)格,普通與VMOS的電流規(guī)格相同。因而,在緊急狀況下,將源極與柵極短接起來(lái),VMOS能夠充任大電流的快恢復(fù)二極管運(yùn)用。


體二極管正向壓降,漏極與源極間的體二極管的正向壓降,也寫作(體二極管)正向壓降和VF,體二極管正向壓降)。VSD的是在VMOS關(guān)斷、體二極管開通時(shí),給定Is條件下,體二極管的導(dǎo)通壓降。手冊(cè)普通給出的是最大值,數(shù)值在1V左右。


源極脈沖電流(體二極管),漏極與源極間的體二極管的最大正向脈沖電流,也寫作IDRP,意義是(漏極反向脈沖電流)。這個(gè)參數(shù)表征的是體二極管抗單次電流沖擊的極限才能,手冊(cè)普通給出的是最大值,數(shù)值上與VMOS的IDM相同。


(體二掇管)反向恢復(fù)電流,也寫作Irr。這個(gè)參數(shù)表征的是體二極管關(guān)斷時(shí)的結(jié)電容的充電電流。正導(dǎo)游通的體二極管作為續(xù)流二極管運(yùn)用時(shí),續(xù)流電流也會(huì)同時(shí)給體二極管的結(jié)電容充電,續(xù)流完畢后,體二極管并不會(huì)馬上關(guān)斷,這是由于結(jié)電容所存儲(chǔ)電荷的釋放而構(gòu)成與續(xù)流電流方向相反的“恢復(fù)”電流,這個(gè)反向恢復(fù)電流的方向與VMOS開通時(shí)的漏極電流的方向則是相同的,從而會(huì)增加VMOs的漏極功耗。IRRM是一個(gè)疾速變化的量,技術(shù)手冊(cè)普通給出的是峰值,不是一切的技術(shù)手冊(cè)都給出這個(gè)參數(shù)值。


(體二極管)反向恢復(fù)時(shí)間。這個(gè)參數(shù)表征的是體二極管的結(jié)電容的電荷泄放時(shí)間,也就是IRRM的存續(xù)時(shí)間。

目前依據(jù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間對(duì)功率二極管的分類,普通二極管的trr>500ns:trr在300一500ns之間為快速二極管;trr在100~300ns為快恢復(fù)二極管;trr在50-100ns為超快恢復(fù)二極管;trr<10ns為肖特基二極管,如今有一些超快恢復(fù)二極管的trr在20一50ns之間。小功率開關(guān)二極管的trr般也小于20ns。


(體二極管)反向恢復(fù)電荷。這個(gè)參數(shù)表征的是體二極管的結(jié)電容在止向開通期間所存儲(chǔ)的電荷,相當(dāng)于體二極管的結(jié)電容所存儲(chǔ)的能量。


一些產(chǎn)品的技術(shù)手冊(cè)還會(huì)給出體二極管的反向恢復(fù)時(shí)間的降落時(shí)間(ta)、上升時(shí)間(tb),普通而言,ta>tb。


上述諸參數(shù)能夠在體二極管的電流波形上直觀地表現(xiàn)出來(lái)(圖3. 21)。

技術(shù)手冊(cè)在給出體二極管的技術(shù)參數(shù)時(shí),測(cè)試條件中會(huì)有圖3。21中的di/dt參數(shù),在給出的曲線圖中,有時(shí)會(huì)采用dif/dt,由于反向恢復(fù)電流的—卜升速率更快,因而更有代表性。二者對(duì)Irr、trr、Qrr均有明顯影響,對(duì)IRRM、Qrr影響是正向的,對(duì)trr的影響則是反向的。圖3. 22是IRF3207的技術(shù)手冊(cè)中給出的波形圖,VR表示體二極管兩端的最人反向恢復(fù)電壓。