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體二極管的技術(shù)參數VSD、IS、trr、Qrr、ISM、IRRM?

信息來(lái)源：本站　日期：2017-08-14　

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體二極管的技術(shù)參數VSD、Is、trr、Qrr、ISM、IRRM

早期的功率MOSFET常常會(huì )由于漏-源極的電流或者電壓的變化速率太快而失控，或者形成漏-源極的擊穿損壞。而在大功率的高速開(kāi)關(guān)電路中，純阻性負載是很少見(jiàn)的，即便外部負載是純阻性的，電路的散布參數、VMOS本身的散布參數在VMOS高速開(kāi)關(guān)期間，也會(huì )有時(shí)間很短但是速度很快的電壓/電流變化現象。形成MOSFET易損的緣由是內部寄生的NPN晶體管在作祟。

以雙擴散廠(chǎng)藝為代表的MOSFET消費工藝，縮短了N+源區，同時(shí)增加了P+基區，寄生的NPN晶體管被根本上抑止掉了，轉而為一個(gè)PN結所替代，這就是寄生二極管（體二極管）。


但是體二極管的開(kāi)關(guān)速度常常并不夠快，在低速開(kāi)關(guān)電路中，體二極管是很好用的續流二極管，可以有效地維護VMOS，但是在高速電路中，常常需求—個(gè)開(kāi)關(guān)速度更快的二極管（如肖特基二極管）與之并聯(lián)，以免由于體二極管來(lái)不及翻開(kāi)形成災難性的結果（失控或者損壞）。這無(wú)疑會(huì )增加電路本錢(qián)。


因而體二極管的性能關(guān)于VMOS而言，也是相當重要的，特別是高速開(kāi)關(guān)電路中，它的性能決議了你能否需求額外增加開(kāi)關(guān)速度更高的續流二極管。


體二極管的技術(shù)參數的意義如下。

源極連續電流，漏極與源極間的體二極管的最大正向連續電流，也寫(xiě)作IDR，意義是（漏極連續反向電流）。手冊普通給出的是最大值，這個(gè)參數表征的是在VMOS關(guān)斷、體二  極管開(kāi)通時(shí)能接受的最大電流，電流方向與漏極電流相反，以不超越管芯的結溫為限。假如僅僅表示體二極管的正向續流電流而不是最大值時(shí)，普通用IF表示；不過(guò)，在一些老產(chǎn)品的技術(shù)手冊中，IF也表示續流電流的最大值。


IS是體二極管的電流規格，普通與VMOS的電流規格相同。因而，在緊急狀況下，將源極與柵極短接起來(lái)，VMOS能夠充任大電流的快恢復二極管運用。


體二極管正向壓降，漏極與源極間的體二極管的正向壓降，也寫(xiě)作（體二極管）正向壓降和VF，體二極管正向壓降）。VSD的是在VMOS關(guān)斷、體二極管開(kāi)通時(shí)，給定Is條件下，體二極管的導通壓降。手冊普通給出的是最大值，數值在1V左右。


源極脈沖電流（體二極管），漏極與源極間的體二極管的最大正向脈沖電流，也寫(xiě)作IDRP，意義是（漏極反向脈沖電流）。這個(gè)參數表征的是體二極管抗單次電流沖擊的極限才能，手冊普通給出的是最大值，數值上與VMOS的IDM相同。


（體二掇管）反向恢復電流，也寫(xiě)作Irr。這個(gè)參數表征的是體二極管關(guān)斷時(shí)的結電容的充電電流。正導游通的體二極管作為續流二極管運用時(shí)，續流電流也會(huì )同時(shí)給體二極管的結電容充電，續流完畢后，體二極管并不會(huì )馬上關(guān)斷，這是由于結電容所存儲電荷的釋放而構成與續流電流方向相反的“恢復”電流，這個(gè)反向恢復電流的方向與VMOS開(kāi)通時(shí)的漏極電流的方向則是相同的，從而會(huì )增加VMOs的漏極功耗。IRRM是一個(gè)疾速變化的量，技術(shù)手冊普通給出的是峰值，不是一切的技術(shù)手冊都給出這個(gè)參數值。


（體二極管）反向恢復時(shí)間。這個(gè)參數表征的是體二極管的結電容的電荷泄放時(shí)間，也就是IRRM的存續時(shí)間。

目前依據二極管的反向恢復時(shí)間對功率二極管的分類(lèi)，普通二極管的trr>500ns:trr在300一500ns之間為快速二極管；trr在100～300ns為快恢復二極管；trr在50-100ns為超快恢復二極管；trr<10ns為肖特基二極管，如今有一些超快恢復二極管的trr在20一50ns之間。小功率開(kāi)關(guān)二極管的trr般也小于20ns。


（體二極管）反向恢復電荷。這個(gè)參數表征的是體二極管的結電容在止向開(kāi)通期間所存儲的電荷，相當于體二極管的結電容所存儲的能量。


一些產(chǎn)品的技術(shù)手冊還會(huì )給出體二極管的反向恢復時(shí)間的降落時(shí)間(ta)、上升時(shí)間(tb)，普通而言，ta>tb。


上述諸參數能夠在體二極管的電流波形上直觀(guān)地表現出來(lái)（圖3. 21）。

技術(shù)手冊在給出體二極管的技術(shù)參數時(shí)，測試條件中會(huì )有圖3。21中的di/dt參數，在給出的曲線(xiàn)圖中，有時(shí)會(huì )采用dif/dt，由于反向恢復電流的—卜升速率更快，因而更有代表性。二者對Irr、trr、Qrr均有明顯影響，對IRRM、Qrr影響是正向的，對trr的影響則是反向的。圖3. 22是IRF3207的技術(shù)手冊中給出的波形圖，VR表示體二極管兩端的最人反向恢復電壓。