你的位置:首頁 > EMC安規(guī) > 正文
Why用超級結(jié)MOSFET時柵極會振蕩?如何解決?
發(fā)布時間:2014-04-10 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】前面小編為大家講解了如何調(diào)整PCB布局以降低超級結(jié)MOSFET輻射,從而來提高效率。這里將接著為大家講解為什么使用超級結(jié)MOSFET時柵極會發(fā)生振蕩?有什么好的方法解決?如果調(diào)整PCB布局,該怎么去調(diào)整?
本文接著上一篇:《如何調(diào)整PCB布局?降低超級結(jié)MOSFET輻射、提高效率》,繼續(xù)講解為什么使用超級結(jié)MOSFET時柵極會發(fā)生振蕩?
因為MOSFET是單極性器件,因此寄生電容是開關(guān)瞬態(tài)唯一的限制因素。電荷平衡原理降低了特定面積的導(dǎo)通電阻,而且,與標(biāo)準(zhǔn)MOSFET技術(shù)相比,相同RDS(ON)下的芯片尺寸更小。圖1顯示超級結(jié)MOSFET和標(biāo)準(zhǔn)平面型MOSFET的電容。標(biāo)準(zhǔn)MOSFET的Coss為中度線性變化關(guān)系,而超級結(jié)MOSFET的Coss曲線呈現(xiàn)高度非線性關(guān)系。因為單元密度較高,超級結(jié)MOSFET的Coss初始值較高,但超級結(jié)MOSFET中,在約50V漏源電壓附近,Coss會迅速下降,如圖1所示。當(dāng)使用超級結(jié)MOSFET應(yīng)用到PFC或DC/DC轉(zhuǎn)換器時,這些非線性效應(yīng)可能造成電壓和電流振蕩。圖2顯示簡化的PFC電路示意圖,包括功率MOSFET內(nèi)部寄生元件和外部振蕩電路,外部振蕩電路包含由布板帶來的外部耦合電容Cgd_ext.)。
圖1. 平面型MOSFET和超級結(jié)MOSFET輸出電容的比較
一般來說,有多個振蕩電路會影響MOSFET的開關(guān)特性,包括內(nèi)部和外部振蕩電路。 在圖2的PFC電路中,L、Co和Dboost分別是電感、輸出電容和升壓二極管。Cgs、Cgd_int和Cds是功率MOSFET的寄生電容。Ld1、Ls1和Lg1是功率MOSFET的漏極、源極和柵極邦定線以及引腳電感。Rg_int和Rg_ext是功率MOSFET的內(nèi)部柵極電阻和電路的外部柵極驅(qū)動電阻。Cgd_ext是電路的寄生柵極-漏極電容。LD、LS和LG是印刷電路板(PCB)的漏極、源極和柵極走線雜散電感。當(dāng)MOSFET打開或關(guān)閉時,柵極寄生振蕩通過柵極-漏極電容Cgd和柵極引線電感Lg1在諧振電路內(nèi)發(fā)生。
圖2.包含功率MOSFET內(nèi)外部寄生元件的PFC電路簡圖
在諧振條件(ωL = 1/ωC)下,柵極和源極 電壓中生成的震蕩電壓遠(yuǎn)大于驅(qū)動電壓。因諧振變化而產(chǎn)生的電壓振蕩與品質(zhì)因數(shù)成正比, Q(=ωL/R = 1/ωCR)。當(dāng)MOSFET關(guān)閉時,漏極寄生電感(LD + Ld1)、柵極-漏極電容Cgd和柵極引線電感Lg1網(wǎng)絡(luò)造成柵極 振蕩電壓。如果柵極電阻 (RG-ext.+Rg_int.)極小,則Q變大。另外,LS兩端的壓降和Ls1源極雜散電感在柵極-源極電壓中產(chǎn)生振蕩,可用表達(dá)式(1)表示。寄生振蕩可能造成柵源極擊穿、不良EMI、較大開關(guān)損耗、柵極控制失效,甚至可能造成MOSFET故障。
優(yōu)化電路設(shè)計,最大限度地提高超級結(jié)MOSFET的性能而又不產(chǎn)生負(fù)面影響非常重要。
相關(guān)閱讀:
特別推薦
- 克服碳化硅制造挑戰(zhàn),助力未來電力電子應(yīng)用
- 了解交流電壓的產(chǎn)生
- 單結(jié)晶體管符號和結(jié)構(gòu)
- 英飛凌推出用于汽車應(yīng)用識別和認(rèn)證的新型指紋傳感器IC
- Vishay推出負(fù)載電壓達(dá)100 V的業(yè)內(nèi)先進(jìn)的1 Form A固態(tài)繼電器
- 康佳特推出搭載AMD 銳龍嵌入式 8000系列的COM Express緊湊型模塊
- 村田推出3225尺寸車載PoC電感器LQW32FT_8H系列
技術(shù)文章更多>>
- “扒開”超級電容的“外衣”,看看超級電容“超級”在哪兒
- DigiKey 誠邀各位參會者蒞臨SPS 2024?展會參觀交流,體驗最新自動化產(chǎn)品
- 提前圍觀第104屆中國電子展高端元器件展區(qū)
- 高性能碳化硅隔離柵極驅(qū)動器如何選型,一文告訴您
- 貿(mào)澤電子新品推薦:2024年第三季度推出將近7000個新物料
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
濾波電感
濾波器
路由器設(shè)置
鋁電解電容
鋁殼電阻
邏輯IC
馬達(dá)控制
麥克風(fēng)
脈沖變壓器
鉚接設(shè)備
夢想電子
模擬鎖相環(huán)
耐壓測試儀
逆變器
逆導(dǎo)可控硅
鎳鎘電池
鎳氫電池
紐扣電池
歐勝
耦合技術(shù)
排電阻
排母連接器
排針連接器
片狀電感
偏光片
偏轉(zhuǎn)線圈
頻率測量儀
頻率器件
頻譜測試儀
平板電腦