從無(wú)到有,徹底搞懂MOSFET講解(六)
我們知道了三極管 MOS管在進(jìn)入飽和導(dǎo)通之前,必然會(huì)經(jīng)過(guò)放大區(qū)。好在三極管經(jīng)過(guò)放大區(qū)的時(shí)間很短,但是MOS管在米勒平臺(tái)這段區(qū)域的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng),也會(huì)更容易損壞。
?
上面是Vgs波形,接下來(lái)我們來(lái)看Vds波形是什么樣子的。
?
那么,我們知道當(dāng)Vgs電壓達(dá)到Vth時(shí),MOS管進(jìn)入放大導(dǎo)通區(qū)域,而此時(shí)D端的電位會(huì)從原來(lái)的200V在t1~t2期間內(nèi)會(huì)有略微的下降。
?
?
?
同時(shí),我們也知道,在Vgs電壓達(dá)到Vth時(shí),Id開(kāi)始有電流了。
?
我們通過(guò)固有轉(zhuǎn)移特性知道,Vgs和Id成比例變化的,所以在米勒平臺(tái)區(qū)域Id電流也是幾乎沒(méi)有變化,理想情況下,我們就認(rèn)為它們是不變的。
?
那么,到了某一時(shí)刻(t3),米勒平臺(tái)效應(yīng)就會(huì)結(jié)束。在米勒平臺(tái)期間,MOS管的DS內(nèi)阻Rdson在逐漸變小。
?
?
t1時(shí)刻
Vth開(kāi)通的閾值電壓
Vdd(漏極電壓)略微下降
Id開(kāi)始有點(diǎn)電流
t2時(shí)刻
米勒平臺(tái)電壓
Vdd(漏極電壓)
Id達(dá)到最大,管子處于放大狀態(tài),
Rdson在一直變化的,從無(wú)窮大開(kāi)始往很小的一個(gè)值變
t3時(shí)刻
米勒現(xiàn)象消失,固有轉(zhuǎn)移特性結(jié)束
Id達(dá)到最大,管子處于飽和狀態(tài)
Rdson變到極小
Vdd(漏極電壓)很低
工作在米勒平臺(tái)區(qū)域,與工作在平臺(tái)后的區(qū)域,管子的功耗問(wèn)題。
工作在米勒平臺(tái)區(qū)域:管子內(nèi)阻雖然在變小,但是還是很大。由于電流都是最大,所以功耗大。
工作在平臺(tái)區(qū)域之后:由于Rdson極小,所以功耗小。
管子工作在飽和導(dǎo)通狀態(tài),相對(duì)比較安全。但是還是比較怕很高的dv/dt ??di/dt,因?yàn)檫@樣斜率很陡,就會(huì)對(duì)MOS管產(chǎn)生沖擊。一般在半導(dǎo)體器件的數(shù)據(jù)手冊(cè)里面,都會(huì)標(biāo)出它所能承受的最大的dv/dt ?di/dt。實(shí)際上MOS管有很多種溝道:
?
最下面的溝道抗沖擊最強(qiáng),不過(guò)是英飛凌的,申請(qǐng)了發(fā)明專(zhuān)利。
我們知道了,MOS管在米勒平臺(tái)區(qū)發(fā)熱量極大,內(nèi)部結(jié)溫很高,如果來(lái)了一個(gè)很大的沖擊能量,還沒(méi)等到結(jié)溫往外散掉,就已經(jīng)損壞了。如果你這個(gè)時(shí)候,雖然在外部測(cè)量到的表面溫度不高,但是已經(jīng)損壞,就是有可能是這個(gè)原因所導(dǎo)致的。