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    MOSFET封装

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    前言

    作为一名硬件设计工程师,MOSFET想必经常出现在大家的硬件设计中,今天我们聊一下与MOSFET栅极那点事。

    一、MOSFET管GS波形

             我们测试MOSFET的GS波形时,总是会看到Fig.1 (2)所示的波形。这种波形现象称之振铃。振铃的大小直接影响着设计的可靠性,当振铃的赋值较小时,还能勉强过关,但是当振铃的赋值较大时,轻则会增加MOSFET的开关损耗,重则使得系统不断重启。

    二、振铃产生的根本原因?

    1.引入寄生参数的概念

        I. 无论是芯片内部的bonding line,还是PCB的走线,都不是理想的导线,多多少少都会存在寄生电感寄生电阻

       II. 由于制造工艺的原因,MOSFET的GS,GD,DS端都会存在寄生电容,这三个参数一般会在datasheet中表明

    2.引入串联谐振的概念 

      对于一个RLC组成的串联谐振电路,其中L,C为储能器件,不消耗能量,R起到阻止振荡的阻尼作用。R阻值的大小决定C两端是否发生阻尼。

         I. R>2(L/C)^0.5时,处于过阻尼情况

        II. R=2(L/C)^0.5时,处于临界阻尼情况,此情况下的波形与过阻尼相似

        III. R<2(L/C)^0.5时,处于欠阻尼情况 ,在这种情况下,电路肯定会发生振荡

    3. 栅极回路分析 

          将上面的寄生和串联谐振的概念结合起来,分析一下MOSFET的驱动电路。

          走线的寄生电感包含芯片内部的bonding line和PCB layout走线两部分;

          驱动电阻+走线寄生电感+GS端电容共同组成了RLC串联谐振电阻。

          当MOS打开时,IC内部推挽结构的上管打开,下管关闭,IC经过驱动电阻R,走线寄生电感L,给GS电容充电;

          当MOS关闭时,IC内部推挽结构的上管关闭,下管打开,C经过走线寄生电感L,驱动电阻R,放电到GND。

    4. 消除振铃的几种方法

         I. 增大驱动电阻R,使其工作在临界阻尼,或者过阻尼的工作状态

        II. 减小PCB走线寄生电感,即MOS栅极的驱动线尽可能的短

        III.在GS端增加瓷片电容

    说明:方法I,III都需要根据实际情况去做调节,因为增大电阻和电容都是增加MOSFET的开通损耗,导致MOSFET发热严重,到底如何选择R的值,请关注下一篇文章。


    总结

    提示:这里对文章进行总结:
    例如:以上就是今天要讲的内容,本文仅仅简单介绍了MOSFET栅极RLC串联谐振的由来和影响。

    展开全文
  • MOSFET structure

    2013-04-25 12:23:19
    MOSFET 结构, 可用devedit编辑,或者用deckbuild进行仿真运行
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    2015-08-31 20:46:09
    MOSFET 驱动详解. MOSFET的说明啊。 好文档。

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