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功率MOSFET模塊的有助于大功率應用的高效化與小型化

信息來源:本站 日期:2017-08-04 

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低功耗趨勢


封裝的小型化使封裝的熱阻降低,功率耗散才能進步,相同電壓電流規格或者功率規格的產品,個頭小的,功率耗散才能更高,這似乎與我們的生活常識有些相悖,但是事實確實如此。

VMOS的通態功耗,業界習氣于用飽和導通電阻RDS(ON)來權衡,這是不太客觀的,由于電流規格在很大水平上影響著RDS(ON)的數值,其內在緣由是VMOS管的管芯是由大量管芯單元(Cell)構成的,很顯然,其他條件相同的情況下,電流規格越小,RDS(ON)越大。


一個相對客觀的辦法是將管芯面積的要素思索進來,將管芯面積A與RDS(ON)相乘,得到一個名為“本征電阻”的參數以減少電流規格的影響(圖1.46)。本征電阻小,就意味著要么電流規格很高,要么適用的開關頻率很高。另一方面,管芯制程(芯片的設計與制造規程)的開展使管芯單元的密度逐步提高,也有利于管芯的小型化。在功率半導體方面,耗散功率會限制管芯制程的進一步減小,這方面還是滯后于小功率IC的。

除了通態功耗,開關功耗(開通與關斷期間的功耗)也是影響大功率VMOS的主要要素之一,特別是高頻應用,請求尤為迫切。而管芯單元密度的不時進步,會增加極間電容、散布電容以及柵電荷,這些要素既影響開關功耗,義影響開關速度,雖然如此,這依然是當前技術開展的主要方面。


在普通狀況下,我們很難從公開的技術材料中查閱到管芯的詳細大小,一個粗略的替代辦法是,能夠用產品技術手冊中給出RDS(ON)和丈量這一數值所采,  用的漏極電流相乘,我們權且稱這個數值為“歐安值”。用歐安值也能得到相似的結果,如圖1. 47所示。

這個圖形與圖1. 46最大的不同是,可以反映出開關速度存其中的限制因素,早期的高速產品,如2SK2313,同樣有比擬低的歐安值,但是它的封裝比擬大,而且電流規格偏低。



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