带你看明白MOS管的每一个参数
带你看明⽩MOS管的每⼀个参数
MOS场效应晶体管通常简称为场效应管，是⼀种应⽤场效应原理⼯作的半导体器件，外形如下图所⽰。
和普通双极型晶体管相⽐，场效应管具有输⼊阻抗⾼、噪声低、动态范围⼤、功耗⼩、易于集成等特性，得到了越来越普遍的应⽤。你真的了解MOS管的每⼀个参数吗？下⾯让我们⼀起来查缺补漏吧！
1、最⼤额定参数
（最⼤额定参数，所有数值取得条件(Ta=25℃)）
2、VDSS 最⼤漏-源电压
在栅源短接，漏-源额定电压(VDSS)是指漏-源未发⽣雪崩击穿前所能施加的最⼤电压。根据温度的不同，实际雪崩击穿电压可能低于额定VDSS。关于V(BR)DSS的详细描述请参见静电学特性。
3、VGS 最⼤栅源电压
VGS额定电压是栅源两极间可以施加的最⼤电压。设定该额定电压的主要⽬的是防⽌电压过⾼导致的栅氧化层损伤。实际栅氧化层可承受的电压远⾼于额定电压，但是会随制造⼯艺的不同⽽改变，因此保持VGS在额定电压以内可以保证应⽤的可靠性。
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4、ID - 连续漏电流
ID定义为芯⽚在最⼤额定结温TJ(max)下，管表⾯温度在25℃或者更⾼温度下，可允许的最⼤连续直流电流。该参数为结与管壳之间额定热阻RθJC和管壳温度的函数：
ID中并不包含开关损耗，并且实际使⽤时保持管表⾯温度在25℃（Tcase）也很难。因此，硬开关应⽤中实际开关电流通常⼩于ID 额定值@ TC = 25℃的⼀半，通常在1/3～1/4。补充，如果采⽤热阻JA的话可以估算出特定温度下的ID，这个值更有现实意义。
5、IDM - 脉冲漏极电流
该参数反映了器件可以处理的脉冲电流的⾼低，脉冲电流要远⾼于连续的直流电流。定义IDM的⽬的在于：线的欧姆区。对于⼀定的栅-源电压，MOSFET导通后，存在最⼤的漏极电流。如图所⽰，对于给定的⼀个栅-源电压，如果⼯作点位于线性区域内，漏极电流的增⼤会提⾼漏-源电压，由此增⼤导通损耗。长时间⼯作在⼤功率之下，将导致器件失效。因此，在典型栅极驱动电压下，需要将额定IDM设定在区域之下。区域的分界点在Vgs和曲线相交点。
因此需要设定电流密度上限，防⽌芯⽚温度过⾼⽽烧毁。这本质上是为了防⽌过⾼电流流经封装引线，因为在某些情况下，整个芯⽚上最“薄弱的连接”不是芯⽚，⽽是封装引线。
考虑到热效应对于IDM的限制，温度的升⾼依赖于脉冲宽度，脉冲间的时间间隔，散热状况，RDS(on)以及脉冲电流的波形和幅度。单纯满⾜脉冲电流不超出IDM上限并不能保证结温不超过最⼤允许值。可以参考热性能与机械性能中关于瞬时热阻的讨论，来估计脉冲电流下结温的情况。
6、PD - 容许沟道总功耗
容许沟道总功耗标定了器件可以消散的最⼤功耗，可以表⽰为最⼤结温和管壳温度为25℃时热阻的函数。
TJ, TSTG-⼯作温度和存储环境温度的范围
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九十年代经典歌曲这两个参数标定了器件⼯作和存储环境所允许的结温区间。设定这样的温度范围是为了满⾜器件最短⼯作寿命的要求。如果确保器件⼯作在这个温度区间内，将极⼤地延长其⼯作寿命。
7、EAS - 单脉冲雪崩击穿能量
如果电压过冲值(通常由于漏电流和杂散电感造成)未超过击穿电压，则器件不会发⽣雪崩击穿，因此也就不需要消散雪崩击穿的能⼒。雪崩击穿能量标定了器件可以容忍的瞬时过冲电压的安全值，其依赖于雪崩击穿需要消散的能量。
定义额定雪崩击穿能量的器件通常也会定义额定EAS。额定雪崩击穿能量与额定UIS具有相似的意义。EAS标定了器件可以安全吸收反向雪崩击穿能量的⾼低。
L是电感值，iD为电感上流过的电流峰值，其会突然转换为测量器件的漏极电流。电感上产⽣的电压超过MOSFET击穿电压后，将导致雪崩击穿。雪崩击穿发⽣时，即使 MOSFET处于关断状态，电感上的电流同样会流过MOSFET器件。电感上所储存的能量与杂散电感上存储，由MOSFET消散的能量类似。
MOSFET并联后，不同器件之间的击穿电压很难完全相同。通常情况是：某个器件率先发⽣雪崩击穿，随后所有的雪崩击穿电流(能量)都从该器件流过。
8、EAR - 重复雪崩能量
重复雪崩能量已经成为“⼯业标准”，但是在没有设定频率，其它损耗以及冷却量的情况下，该参数没有任何意义。散热(冷却)状况经常制约着重复雪崩能量。对于雪崩击穿所产⽣的能量⾼低也很难预测。国庆手抄报资料
我爱祖国手抄报资料额定EAR的真实意义在于标定了器件所能承受的反复雪崩击穿能量。该定义的前提条件是：不对频率做任何限制，从⽽器件不会过热，这对于任何可能发⽣雪崩击穿的器件都是现实的。在验证器件设计
的过程中，最好可以测量处于⼯作状态的器件或者热沉的温度，来观察MOSFET器件是否存在过热情况，特别是对于可能发⽣雪崩击穿的器件。
9、IAR - 雪崩击穿电流
对于某些器件，雪崩击穿过程中芯⽚上电流集边的倾向要求对雪崩电流IAR进⾏限制。这样，雪崩电流变成雪崩击穿能量规格的“精细阐述”；其揭⽰了器件真正的能⼒。
10、静态电特性
V(BR)DSS：漏-源击穿电压(破坏电压)
V(BR)DSS（有时候叫做VBDSS）是指在特定的温度和栅源短接情况下，流过漏极电流达到⼀个特定值时的漏源电压。这种情况下的漏源电压为雪崩击穿电压。
V(BR)DSS是正温度系数，温度低时V(BR)DSS⼩于25℃时的漏源电压的最⼤额定值。在-50℃, V(BR)DSS⼤约是25℃时最⼤漏源额定电压的90%。
VGS(th)，VGS(off)：阈值电压
VGS(th)是指加的栅源电压能使漏极开始有电流，或关断MOSFET时电流消失时的电压，测试的条件（漏极电流，漏源电压，结温）也是有规格的。正常情况下，所有的MOS栅极器件的阈值电压都会有所不同。因此，VGS(th)的变化范围是规定好的。VGS(th)是负温度系数，当温度上升时，MOSFET将会在⽐较低的栅源电压下开启。
RDS(on)：导通电阻
RDS(on)是指在特定的漏电流（通常为ID电流的⼀半）、栅源电压和25℃的情况下测得的漏-源电阻。
IDSS：零栅压漏极电流
IDSS是指在当栅源电压为零时，在特定的漏源电压下的漏源之间泄漏电流。既然泄漏电流随着温度的增加⽽增
⼤，IDSS在室温和⾼温下都有规定。漏电流造成的功耗可以⽤IDSS乘以漏源之间的电压计算，通常这部分功耗可以忽略不计。
IGSS ―栅源漏电流
IGSS是指在特定的栅源电压情况下流过栅极的漏电流。
11、动态电特性
Ciss ：输⼊电容
将漏源短接，⽤交流信号测得的栅极和源极之间的电容就是输⼊电容。Ciss是由栅漏电容Cgd和栅源电容Cgs并联⽽成，或者Ciss = Cgs +Cgd。当输⼊电容充电致阈值电压时器件才能开启，放电致⼀定值时器件才可以关断。因此驱动电路和Ciss对器件的开启和关断延时有着直接的影响。
Coss ：输出电容
将栅源短接，⽤交流信号测得的漏极和源极之间的电容就是输出电容。Coss是由漏源电容Cds和栅漏电容Cgd并联⽽成，或者Coss = Cds +Cgd对于软开关的应⽤，Coss⾮常重要，因为它可能引起电路的谐振。
Crss ：反向传输电容
在源极接地的情况下，测得的漏极和栅极之间的电容为反向传输电容。反向传输电容等同于栅漏电容。Cres =Cgd，反向传输电容也常叫做⽶勒电容，对于开关的上升和下降时间来说是其中⼀个重要的参数，他还影响这关断延时时间。电容随着漏源电压的增加⽽减⼩，尤其是输出电容和反向传输电容。
Qgs, Qgd, 和 Qg ：栅电荷
栅电荷值反应存储在端⼦间电容上的电荷，既然开关的瞬间，电容上的电荷随电压的变化⽽变化，所以设计栅驱动电路时经常要考虑栅电荷的影响。
Qgs从0电荷开始到第⼀个拐点处，Qgd是从第⼀个拐点到第⼆个拐点之间部分（也叫做“⽶勒”电荷），Qg是从0点到VGS等于⼀个特定的驱动电压的部分。
漏电流和漏源电压的变化对栅电荷值影响⽐较⼩，⽽且栅电荷不随温度的变化。测试条件是规定好的。栅电荷的曲线图体现在数据表中，包括固定漏电流和变化漏源电压情况下所对应的栅电荷变化曲线。在图中平台电压VGS(pl)随着电流的增⼤增加的⽐较⼩（随着电流的降低也会降低）。平台电压也正⽐于阈值电压，所以不同的阈值电压将会产⽣不同的平台电压。
下⾯这个图更加详细，应⽤⼀下：
td(on) ：导通延时时间
导通延时时间是从当栅源电压上升到10%栅驱动电压时到漏电流升到规定电流的10%时所经历的时间。
td(off) ：关断延时时间
关断延时时间是从当栅源电压下降到90%栅驱动电压时到漏电流降⾄规定电流的90%时所经历的时间。这显⽰电流传输
关断延时时间是从当栅源电压下降到90%栅驱动电压时到漏电流降⾄规定电流的90%时所经历的时间。这显⽰电流传输到负载之前所经历的延迟。
tr ：上升时间
上升时间是漏极电流从10%上升到90%所经历的时间。
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tf ：下降时间
下降时间是漏极电流从90%下降到10%所经历的时间。

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