通過雙脈沖測試評(píng)估MOSFET反向恢復(fù)特性

 

為了評(píng)估MOSFET的反向恢復(fù)特性，我們使用4種MOSFET實(shí)施了雙脈沖測試。4種MOSFET均為超級(jí)結(jié)MOSFET（以下簡稱“SJ MOSFET”），我們使用快速恢復(fù)型和普通型分別進(jìn)行了比較。

 

先來看具有快速恢復(fù)特性的SJ MOSFET R6030JNZ4（PrestoMOS™）和具有通常特性的SJ MOSFET R6030KNZ4的試驗(yàn)結(jié)果。除了反向恢復(fù)特性之外，這些SJ MOSFET的電氣規(guī)格基本相同，在試驗(yàn)中，將Q1和Q2分別替換為不同的SJ MOSFET。

 

圖1為上次給出的工作③的導(dǎo)通時(shí)的I_{D_L}波形，圖2為導(dǎo)通損耗E_{on_L}的波形。

 

圖1：快速反向恢復(fù)型PrestoMOS™和普通型SJ MOSFET的漏極電流I_{D_L}的波形

 

圖2：快速反向恢復(fù)型PrestoMOS™和普通型SJ MOSFET的功率損耗E_{on_L}的波形

 

從圖1可以看出，快速反向恢復(fù)型R6030JNZ4（PrestoMOS™）的Q1的反向恢復(fù)電流Irr和反向恢復(fù)電荷Qrr要比普通型R6030KNZ4小得多。

 

從圖2可以看出，Qrr較大的普通型MOSFET的導(dǎo)通損耗Eon_L要比快速反向恢復(fù)型大，可見當(dāng)Q1的Qrr變大時(shí)，開關(guān)損耗就會(huì)增加。

 

接下來請(qǐng)看相同條件下快速反向恢復(fù)型R6030JNZ4（PrestoMOS™）和另一種快速反向恢復(fù)型SJ MOSFET之間的比較結(jié)果。圖3為與圖1同樣的I_{D_L}波形比較，圖4為與圖2同樣的E_{on_L}比較。

 

圖3：快速反向恢復(fù)型R6030JNZ4和另一種快速反向恢復(fù)型SJ MOSFET的漏極電流I_{D_L}的波形

 

圖4：快速反向恢復(fù)型R6030JNZ4和另一種快速反向恢復(fù)型SJ MOSFET的功率損耗E_{on_L}的波形

 

如圖3所示，與另一種快速反向恢復(fù)型SJ MOSFET相比，R6030JNZ4（PrestoMOS™）的Irr和Qrr更小，因此I_{D_L}的峰值較小，如圖4所示，其結(jié)果是E_{on_L}較小。

 

從這些結(jié)果可以看出，將MOSFET體二極管特性中的反向恢復(fù)電流Irr和反向恢復(fù)電荷Qrr控制在較小水平的MOSFET，其導(dǎo)通損耗E_{on_L}較小。這一點(diǎn)對(duì)快速反向恢復(fù)型之間進(jìn)行比較也是同樣的結(jié)論。所以，在設(shè)計(jì)過程中，要想降低損耗時(shí)，需要通過這樣的方法對(duì)MOSFET的反向恢復(fù)特性進(jìn)行評(píng)估，并選擇最適合的MOSFET。

 

最后，提一個(gè)注意事項(xiàng)：在本次研究中，設(shè)定的前提是具有快速反向恢復(fù)特性的MOSFET是可以降低損耗的，但在某些情況下，具有快速反向恢復(fù)特性的MOSFET是無法降低導(dǎo)通損耗的。其原因之一是誤啟動(dòng)現(xiàn)象。這是由MOSFET的柵極電容引起的現(xiàn)象。關(guān)于誤啟動(dòng)，將會(huì)在下一篇文章中進(jìn)行詳細(xì)說明。

 

關(guān)鍵要點(diǎn):

 

?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E_{ON_L}也較小。

?快速反向恢復(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MOSFET具有快速恢復(fù)特性，也無法降低導(dǎo)通損耗。

 

 

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