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體二極管的技術參數VSD、IS、trr、Qrr、ISM、IRRM?

信息來源:本站 日期:2017-08-14 

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體二極管的技術參數VSD、Is、trr、Qrr、ISM、IRRM

早期的功率MOSFET常常會由于漏-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電路中,純阻性負載是很少見的,即便外部負載是純阻性的,電路的散布參數、VMOS本身的散布參數在VMOS高速開關期間,也會有時間很短但是速度很快的電壓/電流變化現象。形成MOSFET易損的緣由是內部寄生的NPN晶體管在作祟。

以雙擴散廠藝為代表的MOSFET消費工藝,縮短了N+源區,同時增加了P+基區,寄生的NPN晶體管被根本上抑止掉了,轉而為一個PN結所替代,這就是寄生二極管(體二極管)。


但是體二極管的開關速度常常并不夠快,在低速開關電路中,體二極管是很好用的續流二極管,可以有效地維護VMOS,但是在高速電路中,常常需求—個開關速度更快的二極管(如肖特基二極管)與之并聯,以免由于體二極管來不及翻開形成災難性的結果(失控或者損壞)。這無疑會增加電路本錢。


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


體二極管的技術參數的意義如下。

源極連續電流,漏極與源極間的體二極管的最大正向連續電流,也寫作IDR,意義是(漏極連續反向電流)。手冊普通給出的是最大值,這個參數表征的是在VMOS關斷、體二  極管開通時能接受的最大電流,電流方向與漏極電流相反,以不超越管芯的結溫為限。假如僅僅表示體二極管的正向續流電流而不是最大值時,普通用IF表示;不過,在一些老產品的技術手冊中,IF也表示續流電流的最大值。


IS是體二極管的電流規格,普通與VMOS的電流規格相同。因而,在緊急狀況下,將源極與柵極短接起來,VMOS能夠充任大電流的快恢復二極管運用。


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關斷、體二極管開通時,給定Is條件下,體二極管的導通壓降。手冊普通給出的是最大值,數值在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)。這個參數表征的是體二極管抗單次電流沖擊的極限才能,手冊普通給出的是最大值,數值上與VMOS的IDM相同。


(體二掇管)反向恢復電流,也寫作Irr。這個參數表征的是體二極管關斷時的結電容的充電電流。正導游通的體二極管作為續流二極管運用時,續流電流也會同時給體二極管的結電容充電,續流完畢后,體二極管并不會馬上關斷,這是由于結電容所存儲電荷的釋放而構成與續流電流方向相反的“恢復”電流,這個反向恢復電流的方向與VMOS開通時的漏極電流的方向則是相同的,從而會增加VMOs的漏極功耗。IRRM是一個疾速變化的量,技術手冊普通給出的是峰值,不是一切的技術手冊都給出這個參數值。


(體二極管)反向恢復時間。這個參數表征的是體二極管的結電容的電荷泄放時間,也就是IRRM的存續時間。

目前依據二極管的反向恢復時間對功率二極管的分類,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為快恢復二極管;trr在50-100ns為超快恢復二極管;trr<10ns為肖特基二極管,如今有一些超快恢復二極管的trr在20一50ns之間。小功率開關二極管的trr般也小于20ns。


(體二極管)反向恢復電荷。這個參數表征的是體二極管的結電容在止向開通期間所存儲的電荷,相當于體二極管的結電容所存儲的能量。


一些產品的技術手冊還會給出體二極管的反向恢復時間的降落時間(ta)、上升時間(tb),普通而言,ta>tb。


上述諸參數能夠在體二極管的電流波形上直觀地表現出來(圖3. 21)。

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