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通過雙脈衝測試評估反向恢複特性

發布時間：2020-12-22 責任編輯：wenwei

【導讀】本文我們將根據使用了幾種MOSFET的雙脈衝測試結果，來探討MOSFET的(de)反(fan)向(xiang)恢(hui)複(fu)特(te)性(xing)。該(gai)評(ping)估(gu)中(zhong)的(de)試(shi)驗(yan)電(dian)路(lu)將(jiang)使(shi)用(yong)上(shang)一(yi)篇(pian)文(wen)章(zhang)中(zhong)給(gei)出(chu)的(de)基(ji)本(ben)電(dian)路(lu)圖(tu)。另(ling)外(wai)，相(xiang)應(ying)的(de)確(que)認(ren)工(gong)作(zuo)也(ye)基(ji)於(yu)上(shang)次(ci)內(nei)容(rong)，因(yin)此(ci)請(qing)結(jie)合(he)上(shang)一(yi)篇(pian)文(wen)章(zhang)的(de)內(nei)容(rong)來(lai)閱(yue)讀(du)本(ben)文(wen)。

通過雙脈衝測試評估MOSFET反向恢複特性

為了評估MOSFET的反向恢複特性，我們使用4種MOSFET實施了雙脈衝測試。4種MOSFET均為超級結MOSFET（以下簡稱“SJ MOSFET”），我們使用快速恢複型和普通型分別進行了比較。

先來看具有快速恢複特性的SJ MOSFET R6030JNZ4（PrestoMOS™）和具有通常特性的SJ MOSFET R6030KNZ4的試驗結果。除了反向恢複特性之外，這些SJ MOSFET的電氣規格基本相同，在試驗中，將Q1和Q2分別替換為不同的SJ MOSFET。

圖1為上次給出的工作③的導通時的I_{D_L}波形，圖2為導通損耗E_{on_L}的波形。

通過雙脈衝測試評估反向恢複特性

圖1：快速反向恢複型PrestoMOS™和普通型SJ MOSFET的漏極電流I_{D_L}的波形

通過雙脈衝測試評估反向恢複特性

圖2：快速反向恢複型PrestoMOS™和普通型SJ MOSFET的功率損耗E_{on_L}的波形

從圖1可以看出，快速反向恢複型R6030JNZ4（PrestoMOS™）的Q1的反向恢複電流Irr和反向恢複電荷Qrr要比普通型R6030KNZ4小得多。

從圖2可以看出，Qrr較大的普通型MOSFET的導通損耗Eon_L要比快速反向恢複型大，可見當Q1的Qrr變大時，開關損耗就會增加。

接下來請看相同條件下快速反向恢複型R6030JNZ4（PrestoMOS™）和另一種快速反向恢複型SJ MOSFET之間的比較結果。圖3為與圖1同樣的I_{D_L}波形比較，圖4為與圖2同樣的E_{on_L}比較。

通過雙脈衝測試評估反向恢複特性

圖3：快速反向恢複型R6030JNZ4和另一種快速反向恢複型SJ MOSFET的漏極電流I_{D_L}的波形

通過雙脈衝測試評估反向恢複特性

圖4：快速反向恢複型R6030JNZ4和另一種快速反向恢複型SJ MOSFET的功率損耗E_{on_L}的波形

如圖3所示，與另一種快速反向恢複型SJ MOSFET相比，R6030JNZ4（PrestoMOS™）的Irr和Qrr更小，因此I_{D_L}的峰值較小，如圖4所示，其結果是E_{on_L}較小。

從這些結果可以看出，將MOSFET體二極管特性中的反向恢複電流Irr和反向恢複電荷Qrr控製在較小水平的MOSFET，其導通損耗E_{on_L}較小。這一點對快速反向恢複型之間進行比較也是同樣的結論。所以，在設計過程中，要想降低損耗時，需要通過這樣的方法對MOSFET的反向恢複特性進行評估，並選擇最適合的MOSFET。

最後，提一個注意事項：在本次研究中，設定的前提是具有快速反向恢複特性的MOSFET是可以降低損耗的，但在某些情況下，具有快速反向恢複特性的MOSFET是無法降低導通損耗的。其原因之一是誤啟動現象。這是由MOSFET的柵極電容引起的現象。關於誤啟動，將會在下一篇文章中進行詳細說明。

關鍵要點:

・反向恢複電流Irr和反向恢複電荷Qrr較低的MOSFET，導通損耗E_{ON_L}也較小。

・快速反向恢複型MOSFET之間進行比較也得出同樣的結論。

・對MOSFET的反向恢複特性進行評估對於降低損耗非常重要。

・請注意，受誤啟動現象的影響，有時即使MOSFET具有快速恢複特性，也無法降低導通損耗。

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