本文將對(duì)該系列內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。
在“通過(guò)雙脈沖測(cè)試評(píng)估MOSFET的反向恢復(fù)特性”中,重點(diǎn)關(guān)注了由于逆變器電路、Totem Pole型功率因數(shù)校正(PFC)電路等是兩個(gè)MOSFET串聯(lián)連接的橋式電路,因此存在因上下橋臂的直通電流導(dǎo)致導(dǎo)通損耗增加的現(xiàn)象。
該現(xiàn)象受開關(guān)MOSFET和相對(duì)臂MOSFET的體二極管(寄生二極管)的反向恢復(fù)特性影響很大,因此給出了使用雙脈沖測(cè)試評(píng)估MOSFET體二極管的反向恢復(fù)特性的結(jié)果。
在雙脈沖測(cè)試中,從兩個(gè)角度比較并評(píng)估了導(dǎo)通損耗。一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)SJ MOSFET與PrestoMOS?(具有快速恢復(fù)特性的SJ MOSFET)的比較,另一個(gè)是與不同制造商生產(chǎn)的SJ MOSFET(以快速恢復(fù)特性為特點(diǎn))的比較。
在此次評(píng)估中獲得了以下兩個(gè)結(jié)果,并且驗(yàn)證了一個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn):要想減少導(dǎo)通損耗,需要評(píng)估MOSFET體二極管的反向恢復(fù)特性并選擇具有出色反向恢復(fù)特性的MOSFET,這一點(diǎn)至關(guān)重要。
1. 在標(biāo)準(zhǔn)SJ MOSFET與具有快速恢復(fù)特性的PrestoMOS?的比較中,作為導(dǎo)通損耗主要原因的反向恢復(fù)電流Irr和反向恢復(fù)電荷QRr在PrestoMOS?中要小得多,有助于降低開關(guān)損耗。
2. 在與不同制造商生產(chǎn)的具有快速恢復(fù)特性的SJ MOSFET的比較中,制造商之間的Irr和Qrr存在差異,PrestoMOS?是此次比較的三家公司中表現(xiàn)最出色的,并且開關(guān)損耗的降低效果最好。
除此以外,還提出了一個(gè)注意事項(xiàng):有時(shí)候即使具有快速恢復(fù)特性,也可能無(wú)法降低導(dǎo)通損耗,抑制導(dǎo)致這種情況的主要原因“誤啟動(dòng)”也很重要。誤啟動(dòng)是因MOSFET的各柵極電容(CGD,CGS)和RG引起的現(xiàn)象,在橋式電路中,當(dāng)位于開關(guān)側(cè)的MOSFET導(dǎo)通(Turn-on)時(shí),在原本為OFF狀態(tài)的續(xù)流側(cè)MOSFET發(fā)生了不應(yīng)發(fā)生的導(dǎo)通,導(dǎo)致直通電流流過(guò),損耗增大。
下圖在“誤啟動(dòng)的發(fā)生機(jī)制”一文中使用過(guò),從圖中可以看出,當(dāng)發(fā)生誤啟動(dòng)時(shí),除了體二極管的反向恢復(fù)電流外,還會(huì)流過(guò)更大的直通電流。
如上面的評(píng)估結(jié)果2所示,在與來(lái)自不同制造商的具有快速恢復(fù)特性的SJ MOSFET的比較中,PrestoMOS?的導(dǎo)通損耗最低,這是因?yàn)镻restoMOS?不僅具有快速恢復(fù)特性,而且在設(shè)計(jì)時(shí)特別優(yōu)化了各柵極電容的比率,抑制了誤導(dǎo)通現(xiàn)象。
因此,除了MOSFET體二極管的反向恢復(fù)特性(Irr和Qrr)之外,橋式電路的開關(guān)損耗還受到誤啟動(dòng)帶來(lái)的直通電流的影響,因此選擇能夠抑制這兩者的MOSFET是減少開關(guān)損耗的關(guān)鍵要點(diǎn)。
下面是每篇文章的鏈接和關(guān)鍵要點(diǎn)匯總。
什么是雙脈沖測(cè)試?
?雙脈沖測(cè)試是廣泛應(yīng)用于MOSFET和IGBT等功率開關(guān)元件特性評(píng)估的一種測(cè)試方法。
?雙脈沖測(cè)試不僅可以評(píng)估對(duì)象元件的開關(guān)特性,也可以評(píng)估體二極管和外置快速恢復(fù)二極管等的恢復(fù)特性。
?雙脈沖測(cè)試對(duì)導(dǎo)通時(shí)發(fā)生恢復(fù)特性引起損耗的電路的評(píng)估非常有效。
通過(guò)雙脈沖測(cè)試評(píng)估反向恢復(fù)特性
?在橋式電路中,當(dāng)MOSFET的體二極管恢復(fù)特性較差時(shí),導(dǎo)通損耗會(huì)增加。
?反向恢復(fù)電流Irr和反向恢復(fù)電荷Qrr較低的MOSFET,導(dǎo)通損耗EON_L也較小。
?快速恢復(fù)型MOSFET之間進(jìn)行比較也得出同樣的結(jié)論。
?對(duì)MOSFET的反向恢復(fù)特性進(jìn)行評(píng)估對(duì)于降低橋式電路的損耗非常重要。
?請(qǐng)注意,受誤啟動(dòng)現(xiàn)象的影響,有時(shí)即使具有快速恢復(fù)特性,也無(wú)法降低導(dǎo)通損耗。
誤啟動(dòng)的發(fā)生機(jī)制
?橋式電路中的誤啟動(dòng)是指由于MOSFET的VDS急劇上升引發(fā)VGS的上升,從而導(dǎo)致MOSFET發(fā)生意外導(dǎo)通的現(xiàn)象。
?在橋式電路中,當(dāng)誤啟動(dòng)引發(fā)了直通電流時(shí),導(dǎo)通損耗會(huì)增加,因此有時(shí)候選擇只是反向恢復(fù)特性出色的MOSFET也未必能夠獲得理想的損耗降低效果。
審核編輯黃宇
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