电源功率MOSFET的基本特性

(1)静态特性

其转移特性和输出特性如图22所示

图22电源适配器功率MOSFET的移特性和输出特性

电源适配器漏极电流Id和栅源河电压Ugs的关系称为MOSFET的转移特性。ld较大时,ld与Ugs的关系近似线性,曲线的斜率定义为跨导Gfs。

MOSFET的漏极伏安特性(输出特性)与GTR的对应关系为:截止区对应于GTR的截止区饱和区对应于GTR的放大区:非饱和区对应于GTR的饱和区, MOSFET工作在开关状态,即在截止区和非饱和区之间来回转换, MOSFET漏､源极之间有寄生二极管,漏､源极加反向电压时器件导通｡功率MOSFET的通态电阻具有正温度系数,对器件并联时的均流有利｡

  (2)动态特性

  其测试电路和开关过程波形如图2-3所示｡开通延迟时间td(on)指Up前沿时刻到Ua等于U:并开始出现Ia的时刻间的时间段。

图23功率MOSFET的开关过程

  上升时间tr指Ugs从Ut上升到MOSFET进人非饱和区的栅压Ugsp的时间段。

  Id稳态值由漏极电源适配器电压Ue和漏极负载电阻决定｡Ugsp的大小和Id的稳态值有关,Ugs达到Ugsp后,在Up作用下继续升高直至达到稳态,但Id已不变。

  开通时间Ton指开通延迟时间与上升时间之和。

  关断延迟时间td(off)指Up下降到零起,Cin通过Rs和Rg放电,Ugs按指数曲线下降到Ugsp时,ld开始减小为零的时间段。

  下降时间tf指Ugs从Ugsp继续下降起,ld减小,到Ugs<Ut时沟道消失,ld下降到零为止的时间段。

关断时间toff指关断延迟时间和下降时间之和。

  (3) 6V电源适配器MOSFET的开关速度

  MOSFET的开关速度和C充放电有很大关系｡使用者无法降低C=,但可降低驱动电路内阻R,减小时间常数,加快开关速度, MOSFET只靠多子导电,不存在少子储存效应,因而关断过程非常迅速,它的开关时间在10~100ns之间,工作频率可达100kHz以上,是主要电力电子器件中较高的。

  场控器件静态时几乎不需输人电流,但在开关过程中需对输入电容充放电,仍需一定的驱动功率,开关频率越高,所需要的驱动功率越大。