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【R课堂】MOSFET①寄生电容及其温度特性

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MOSFET的寄生电容
MOSFET在结构上存在下图所示的寄生电容。下图为N-ch MOSFET的例子,与P-ch的思路相同。这里谈的处理大功率的功率MOSFET,需要理解为限制使用频率和开关速度的参数。
MOSFET的栅极、漏极及源极通过栅极氧化膜被绝缘。另外,漏极-源极间借助衬底(Body/PCB板)形成PN结,存在寄生(Body)二极管。
下图的栅极-源极间电容Cgs及栅极-漏极间电容Cgd取决于栅极氧化膜的静电电容。另外,漏极-源极间电容Cds是寄生二极管的结电容。

MOSFET的寄生电容

MOSFET的寄生电容
一般MOSFET的技术规格中与这些寄生电容相关的参数为表中的Ciss、Coss、Crss三项。在按静态特性与动态特性分别记述的技术规格中,是被分到动态特性中的。这些是影响开关特性的重要参数。


Ciss是输入电容,是栅极-源极间电容Cgs与栅极-漏极间电容Cgd相加的电容,是从输入端看的MOSFET整体的电容。要使MOSFET工作,需要驱动(充电)该电容,因此是探讨输入元件的驱动能力或损耗时的参数。Qg是驱动(充电)Ciss所需的电荷量。


Coss是输出电容,是漏极-源极间电容Cds与栅极-漏极间电容Cgs相加的电容,是输出端的整体电容。当Coss较大时,即使关断栅极,输出端也会有Coss引起的电流,直到输出完全关断是需要时间的。


Crss是栅极-漏极间电容Cgd本身,被称为“反馈电容”或“反向传输电容”。当Crss较大时,即使栅极导通,漏极电流上升慢,关断时下降变慢。也就是说,这是对开关速度影响较大的参数。Qgd是驱动(充电)Crss所需的电荷量。


另外,这些电容对漏极-源极间电压VDS具有依赖性。如图所示,当VDS增加时,电容值具有变小倾向。


有奖问答:Ciss、Coss、Crss对于温度影响几乎没有变化,可以说开关特性几乎________的影响。
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