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限制MOSFET開關速度的主要原因及提高方法

時間:2013-03-11      關鍵字:MOSFET,開關,速度,   
限制MOSFET開關速度的主要原因及提高方法

限制MOSFET開關速度的主要原因及提高方法


我們知道MOSFET的開關速度可以達到數百K,甚至上M;但我們想想,當我們需要MOSFET有更高的開關速度,更小的損耗時,限制MOSFET的開關速度主要有那些因素呢?


    1、MOSFET的G極驅動電阻引起的延時



  2、PCB Layout引起的寄生電感影響驅動電流



  3、MOSFET封裝本身引起的ESR與ESL



  4、MOSFET的米勒效應



  但是MOSFET開關頻率越高,EMC越難處理。



  頻率一高,LAYOUT就要注意。D也要加磁珠了。



  1.驅動電阻可以反并二極管



  2.增大驅動電阻,EMC會表現稍好一點。這個是經過驗證了的。



  3.驅動電流不是問題,現在就3842那么老的都有1A。專業芯片就更不用說了。



  4.自己做驅動電路用變壓器其實很簡單的。也很便宜。老板也會很高興。



  5.MOSFET本身的結電容啥的那是沒得改了,出廠的時候就定下來了。只有認命了,要不就換大廠牌的,但是價格又上去了。這里面需要權衡。誰都想用RDS小的COOLMOS啊。有時候卻要考慮成本。其實用COOLMOS可以適當減小發熱,散熱器減小,效率提高,也可以省一點成本的。



  6.米勒電容,沒辦法啊。



  7.LAYOUT的時候盡量走短一點。如果是鋁基板散熱就很好兼顧這點。如果是用散熱片,從變壓器,PWM IC到主MOSFET還是有一段距離的,頻率一兩百K看不出來,但是頻率幾百K的時候就郁悶了。



  高壓功率器件速度越來越快,最早的SCR/BJT速度是大約4~20微秒開關速度;后來BJT/IGBT提高到150納秒左右,現在實際可以達到8納秒水平。在不久將來;會達到1納秒左右。



  驅動要求也越來越高;僅以驅動線長為例,早期的驅動線沒啥特別要求;只要雙絞就基本夠用了。后來的高速IGBT/FET的柵線;除雙絞外;長度被限制在10CM以內。從現在的測試看;要求未來的高速器件的驅動線被限制在1CM以內。



  就這驅動線長的問題;估計大多數工程師只是經驗所談;沒多少人能從理論上說清楚而自覺的設定工程參數。



  理論的缺乏和經驗口口相傳的不確定性;直接拖了應用后退。找各種理由去解釋?就上面提出的假設;多是出自于此。




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