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为什么功率MOS会存在GDS三个极同时击穿

过大的电压瞬态会穿透薄栅源氧化层,造成永久性损坏。不幸的是,这种瞬态在电源开关电路中产生,并且可以耦合到敏感的 MOSFET 栅极输入端。强烈建议设计人员仔细查看栅极驱动波形,以确保不存在超出器件限制的正负瞬态(功率 MOSFET 通常为 +/-20 V,但应在数据手册上确认)

为什么功率MOS会存在GDS三个极同时击穿

在栅极驱动的导通或关断操作期间,当器件从导通状态转换至关断状态时会产生高 dVDS/dt,反之亦然。考虑到栅极、源极和漏极引线中存在寄生电感,以及 MOSFET CGD(米勒电容),可以理解的是,这些寄生参数的组合会在栅极和源极之间产生瞬态电压。幸运的是,栅极电容 CGS 可以减轻这种影响。

CGS/CGD 的比率必须尽可能高,以尽量减少漏源电压耦合。优化 PCB 布局以尽可能减少寄生电感也很重要。在某些情况下,设计人员会添加小栅源电容来帮助减少这些尖峰,尽管这也会减缓 MOSFET 的开关速度。

CGS 和 CGD 值取决于电压,因此通常不会直接引用 MOSFET 数据表中的值。更方便的是查看相关的电荷值QGD 和 QGS。电荷比通常表示为:QGD/QGS 或 QGD/QGS(TH),较低的值意味着器件不太容易受到通过 CGD 耦合的感应导通的影响。