碳化硅SIC MOSFET数据手册

碳化硅肖特基二极管

整流二极管,肖特基二极管,快恢复二极管,碳化硅肖特基二极管;如果做开关电源的话,低电压的话用肖特基二极管,高电压的话用快恢复二极管。

碳化硅肖特基二极管特性与应用
![3](D:/temp_pic/1111/3.jpg)Vgs栅源电压在负电压时关闭,在-4V左右;Vgs栅源电压在正电压时打开,在15V左右打开;一般标称电压都需要80%来计算;
MOSFET 栅源驱动特性参数
Vth就是Vgsth电压就是Vgs的门槛电压,如示例中的2.9V表示Vgs要大于2.9V才会导通。
Ron就是导通阻,也就是Rds(on)也就是漏源极的导通电阻,这个阻值越小越好。

管子的驱动分为单电源驱动和双电源驱动,绝大多数是双电源驱动。

驱动电路与导通特性

碳化硅的三种形式

  • D、S间的导体是通过中间的电子层导通,双向可导通,即常开Normally On 简称NO; 只要VGS>0;侧VDS就是导通的;只要VGS<0;侧VDS就是关断的;
  • 在碳化硅体内加一个30v的低电MOSFET解决0V关断5V导通,因此成品体内实际有两个管子,资料上的反向恢复时间均与此小MOSFET上的二极管有关。
碳化硅器件内部结构与常开形式
  • VGS<VGS(th) 就断开;VGS>VGS(th)就导通。
  • VGS导通电压越大,侧RDS(on)导通电阻就越小;
VGS 与 RDS(on) 导通特性关系曲线

碳化硅,氮化镓,NMOS这几个最重要的参数

开关时序与延迟参数
td(on)开通延迟时间:从A到B的时间段;
tr上升时间【漏极电压 VDS 的变化区间定义的时间】从B到C的时间段;
ton = td(on)+tr【开启时间】 等于从A到C的时间段;
td(off)关断延迟时间:从A到B的时间段;
tf下降时间【漏极电压 VDS 的变化区间定义的时间】从B到C的时间段;
tof = td(off)+tf【关断时间】 等于从A到C的时间段;
开关损耗测量波形
Eoff是关断损耗,VDS上升沿,ID下降沿;
Eoff的开关损耗是通过VDS与ID的乘积,然后按Ctrl+鼠标点击就可以得到55.777uJ
以相同的方式进行Eon的操作;
Eon开关的打开损耗约198uJ;
开关损耗能量 Eon 与 Eoff 特性

你可以把这几个参数用一句话区分

参数 实际在问什么?
VGS(th) Gate 加到多少 V,MOSFET 才开始出现规定的小电流?
gfs Gate 电压变化 1V 左右,ID 能变化多少?
RDS(on) MOSFET 完全打开以后,它相当于多大的电阻?
Qg Gate 总共要搬运多少电荷才能完成驱动?
Qgd VDS 快速变化阶段,需要搬运多少 Gate 电荷?
td(on) 发出开通命令后,多久才开始明显动作?
tr VDS 从90%降到10%需要多久?
td(off) 发出关断命令后,多久才开始明显关断?
tf VDS 从10%升到90%需要多久?
Qrr Body Diode 反向恢复时,总共折腾多少电荷?
trr Body Diode 反向恢复持续多久?
Irrm 反向恢复时最大冲出多大的反向电流?

Transconductance,符号 gfs,跨导;你可以把 MOSFET 想象成一个用 Gate 电压控制 Drain 电流的“电子水龙头”。gfs 看“开始工作以后,Gate 对电流的控制有多强”。

跨导 gfs 与转移特性曲线
RDS(on)的理解:
RDS(on)
    ↓
看 MOSFET“已经打开以后”
    ↓
VDS / ID
===================================================================
gfs的理解
gfs
    ↓
看 Gate 对 ID 的控制
    ↓
VGS / ID

MOSFET 突然产生一股热量,只持续很短时间,那么这时候芯片到外壳之间到底有多难散热?典型瞬态热阻随脉冲持续时间变化的关系。

典型瞬态热阻随脉冲持续时间变化的关系曲线
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