从无到有,彻底搞懂MOSFET讲解(六)
我们知道了三极管 MOS管在进入饱和导通之前,必然会经过放大区。好在三极管经过放大区的时间很短,但是MOS管在米勒平台这段区域的时间会更长,也会更容易损坏。
上面是Vgs波形,接下来我们来看Vds波形是什么样子的。
那么,我们知道当Vgs电压达到Vth时,MOS管进入放大导通区域,而此时D端的电位会从原来的200V在t1~t2期间内会有略微的下降。
同时,我们也知道,在Vgs电压达到Vth时,Id开始有电流了。
我们通过固有转移特性知道,Vgs和Id成比例变化的,所以在米勒平台区域Id电流也是几乎没有变化,理想情况下,我们就认为它们是不变的。
那么,到了某一时刻(t3),米勒平台效应就会结束。在米勒平台期间,MOS管的DS内阻Rdson在逐渐变小。
t1时刻
Vth开通的阈值电压
Vdd(漏极电压)略微下降
Id开始有点电流
t2时刻
米勒平台电压
Vdd(漏极电压)
Id达到最大,管子处于放大状态,
Rdson在一直变化的,从无穷大开始往很小的一个值变
t3时刻
米勒现象消失,固有转移特性结束
Id达到最大,管子处于饱和状态
Rdson变到极小
Vdd(漏极电压)很低
工作在米勒平台区域,与工作在平台后的区域,管子的功耗问题。
工作在米勒平台区域:管子内阻虽然在变小,但是还是很大。由于电流都是最大,所以功耗大。
工作在平台区域之后:由于Rdson极小,所以功耗小。
管子工作在饱和导通状态,相对比较安全。但是还是比较怕很高的dv/dt di/dt,因为这样斜率很陡,就会对MOS管产生冲击。一般在半导体器件的数据手册里面,都会标出它所能承受的最大的dv/dt di/dt。实际上MOS管有很多种沟道:
最下面的沟道抗冲击最强,不过是英飞凌的,申请了发明专利。
我们知道了,MOS管在米勒平台区发热量极大,内部结温很高,如果来了一个很大的冲击能量,还没等到结温往外散掉,就已经损坏了。如果你这个时候,虽然在外部测量到的表面温度不高,但是已经损坏,就是有可能是这个原因所导致的。