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三极管有三个工作区:截止区、放大区和饱和区,而MOSFET对应的是关断区、饱和区和线性区。MOSFET线性区也叫三极区或可变电阻区,在这个区域,MOSFET基本上完全导通。
漏源间的导通电阻RDS(on)
MOSFET在导通时漏源之间的电阻并不为零,当有漏极电流I。流过时就会产生导通损耗Pon。当导通损耗Pon超过管子的PDMAx时MOSFET就会因功耗过大而损坏。
在MOSFET的数据表中,通常可以找到它的典型的传输特性。注意到25℃和175℃两条曲线有一个交点,此交点对应着相应的VGS电压和ID电流值。若称这个交点的VGS为转折电压,可以看到:在VGS转折电压的左下部分曲线,VGS电压一定时,温度越高,所流过的电流越大,温度和电流形成正反馈,即MOSFET的RDS(ON)为负温度系数,可以将这个区域称为RDS(ON)的负温度系数区域。
半导体内部与外部的温度差由热阻决定。结与外壳间的热阻为R,外壳与散热片之间的热阻为R,结(芯片)与周围环境的热阻为R衄^。对IRFP31N50LP6F来说R的最大值为0.26℃/W,即损耗1W功率温度上升0.26℃。R的标准值为0.24℃/W,R的最大值为40'C/W。
在功率MOSFET的内部,由许多单元,即小的MOSFET晶胞并联组成,在单位的面积上,并联的MOSFET晶胞越多,MOSFET的导通电阻RDS(ON)就越小。同样的,晶元的面积越大,那么生产的MOSFET晶胞也就越多,MOSFET的导通电阻RDS(ON)也就越小。所有单元的G极和S极由内部金属导体连接汇集在晶元的某一个位置,然后由导线引出到管脚,这样G极在晶元汇集处为参考点,其到各个晶胞单元的电阻并不完全一致,离汇集点越远的单元,G极的等效串联电阻就越大。
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