从无到有，彻底搞懂MOSFET讲解（十四）

松山归人

2021-8-16 11:07:10

3928 硬件 MOSFET

本帖最后由松山归人于 2021-8-16 11:50 编辑

作者：鲁肃老师（张飞实战电子高级工程师）

接下来接着看12N50数据手册。

上面这个参数是MOSFET的热阻，RBJC 表示MOS管结温到表面的热阻，这里我们知道RBJC=0.75。热阻的计算公式：

，其中，Tj表示MOSFET的结温，最大能承受150℃

Tc表示MOSFET的表面温度。

通过上面公式可以计算一下，表面温度在25℃的情况下，管子能承受的功率：

，P=166W。

数据手册上给到的数据来看，当Tc=25℃时，MOSFET的功率可以达到165W，是符合刚才的计算的，这里的误差是正常的，厂家在数据手册上写的数据也是通过这个计算出来的。

我们要知道，热阻越大，结温和表面顶部温度的温差就越大，也就是说，热阻越大里面的温度散热没有那么快。这里指的是没有加散热片的热阻，如果实际板子上加了散热片，热阻也会变小。

一般数据手册给到的电气参数都是在环境温度25℃条件下测试的。
BVDSS：漏源之间的雪崩电压。测试条件：Vgs=0V，ID=250uA。给DS端不断加电压，此时ID漏电流会增大，当ID达到250uA时，此时的DS电压即为雪崩击穿电压。这里的雪崩击穿电压最小值是500V.

VGS(th)：阈值电压。测试条件：VDS=VGS，ID=250uA。不断提高VGS电压同时也提高VDS电压，此时看ID电流的变化，如果ID达到250uA时，此时的VGS电压就是MOSFET的阈值开启电压了。最小值是3V，最大值是5V。离散性太大，可以不用太关心这个数据。

IDSS：漏极漏电流。测试条件：VDS =500V，VGS=0V。泄露电流随温度增加而增大，漏电流也会造成功耗，P=IDSS*VDS，一般忽略不记。
IGSS：栅极漏电流。测试条件：VGS=±30V，VDS=0V。
RDS(ON)：导通电阻。测试条件：VGS=10V，ID=5.75A。通常ID都是最大电流的一半，测到的DS之间的导通电阻。

gfs：正向跨导。测试条件：VDS=30V，ID=5.75A。数字越大，频率响应越高。

Qg：总栅极充电电荷量。这个大小直接决定了开关速度。如果让管子开通，栅极电压肯定上升，电压的上升需要Qg这么大的电荷量。电荷量越大，表示开通的时间就越长。这个数据越大，表示MOSFET内部并联的就多。那么，对于高压的管子来说，Qg肯定就小；低压的管子，Qg肯定就大。同时，Qg越大，Rdson肯定就越小；Qg越小，Rdson越大。

Ciss：输入电容，Cgs+Cgd。影响MOSFET的开关时间，数据越大，开关越慢，开关损耗就越大，但是EMI特性就越好，反之亦然。
Crss：反向传输电容（也叫米勒电容），Cgd。影响的是，当漏极有异常高的电压时，通过Cgd传输到MOSFET的栅极能量的大小。比如在做雷击测试时，会有一定的影响。对关断稍微有影响。

Coss：输出电容，Cgd+Cds。对关断稍微有影响。
td(on)：开通延时时间。是漏极到源极开通延时的时间。
tr：上升时间。是漏源电流的上升时间。

实际上，上面这些参数都是与时间相互关联的参数，那么开关速度越快，对应的有点是开关损耗小，效率高，温升低。对应的缺点是EMI特性不好，MOSFET的关断尖峰过高，这是由于MOSFET关断瞬间的体二极管有反向恢复时间。

Is：漏源最大电流。在选型时，需要注意实际工作温度对它的影响。
VSD：源极到漏极的正向导通压降。这个电压越高，表示体二极管的续流损耗就越大。
trr：体二极管反向恢复时间。
Qrr：体二极管反向恢复充电电量。与充电时间成正比的，越小越好。

前期回顾：
从无到有，彻底搞懂MOSFET讲解（十三）