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

信息來源：本站　日期：2017-08-14　

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

早期的功率MOSFET常常會由于漏-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關(guān)電路中，純阻性負(fù)載是很少見的，即便外部負(fù)載是純阻性的，電路的散布參數(shù)、VMOS本身的散布參數(shù)在VMOS高速開關(guān)期間，也會有時間很短但是速度很快的電壓/電流變化現(xiàn)象。形成MOSFET易損的緣由是內(nèi)部寄生的NPN晶體管在作祟。

以雙擴(kuò)散廠藝為代表的MOSFET消費工藝，縮短了N+源區(qū)，同時增加了P+基區(qū)，寄生的NPN晶體管被根本上抑止掉了，轉(zhuǎn)而為一個PN結(jié)所替代，這就是寄生二極管（體二極管）。


但是體二極管的開關(guān)速度常常并不夠快，在低速開關(guān)電路中，體二極管是很好用的續(xù)流二極管，可以有效地維護(hù)VMOS，但是在高速電路中，常常需求—個開關(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不及翻開形成災(zāi)難性的結(jié)果（失控或者損壞）。這無疑會增加電路本錢。


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


體二極管的技術(shù)參數(shù)的意義如下。

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


IS是體二極管的電流規(guī)格，普通與VMOS的電流規(guī)格相同。因而，在緊急狀況下，將源極與柵極短接起來，VMOS能夠充任大電流的快恢復(fù)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、體二極管開通時，給定Is條件下，體二極管的導(dǎo)通壓降。手冊普通給出的是最大值，數(shù)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，也寫作IDRP，意義是（漏極反向脈沖電流）。這個參數(shù)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(shù)值上與VMOS的IDM相同。


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


（體二極管）反向恢復(fù)時間。這個參數(shù)表征的是體二極管的結(jié)電容的電荷泄放時間，也就是IRRM的存續(xù)時間。

目前依據(jù)二極管的反向恢復(fù)時間對功率二極管的分類，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(fù)二極管；trr在50-100ns為超快恢復(fù)二極管；trr<10ns為肖特基二極管，如今有一些超快恢復(fù)二極管的trr在20一50ns之間。小功率開關(guān)二極管的trr般也小于20ns。


（體二極管）反向恢復(fù)電荷。這個參數(shù)表征的是體二極管的結(jié)電容在止向開通期間所存儲的電荷，相當(dāng)于體二極管的結(jié)電容所存儲的能量。


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


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

技術(shù)手冊在給出體二極管的技術(shù)參數(shù)時，測試條件中會有圖3。21中的di/dt參數(shù)，在給出的曲線圖中，有時會采用dif/dt，由于反向恢復(fù)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(fù)電壓。