MOS的認(rèn)識學(xué)習(xí)資料

MOSFET作為功率開關(guān)管，已經(jīng)是是開關(guān)電源領(lǐng)域的絕對主力器件。雖然MOSFET作為電壓型驅(qū)動器件，其驅(qū)動表面上看來是非常簡單，但是詳細(xì)分析起來并不簡單。下面我會花一點(diǎn)時(shí)間，一點(diǎn)點(diǎn)來解析MOSFET的驅(qū)動技術(shù)，以及在不同的應(yīng)用，應(yīng)該采用什么樣的驅(qū)動電路。首先，來做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，把一個(gè)MOSFET的G懸空，然后在DS上加電壓，那么會出現(xiàn)什么情況呢？很多工程師都知道，MOS會導(dǎo)通甚至擊穿。這是為什么呢？因?yàn)槲腋緵]有加驅(qū)動電壓，MOS怎么會導(dǎo)通？用下面的圖，來做個(gè)仿真：

去探測G極的電壓，發(fā)現(xiàn)電壓波形如下：

G極的電壓居然有4V多，難怪MOSFET會導(dǎo)通，這是因?yàn)镸OSFET的寄生參數(shù)在搗鬼。這種情況有什么危害呢？實(shí)際情況下，MOS肯定有驅(qū)動電路的么，要么導(dǎo)通，要么關(guān)掉。問題就出在開機(jī)，或者關(guān)機(jī)的時(shí)候，最主要是開機(jī)的時(shí)候，此時(shí)你的驅(qū)動電路還沒上電。但是輸入上電了，由于驅(qū)動電路沒有工作，G級的電荷無法被釋放，就容易導(dǎo)致MOS導(dǎo)通擊穿。那么怎么解決呢？在GS之間并一個(gè)電阻.

那么仿真的結(jié)果呢:幾乎為0V.什么叫驅(qū)動能力，很多PWM芯片，或者專門的驅(qū)動芯片都會說驅(qū)動能力，比如384X的驅(qū)動能力為1A，其含義是什么呢？假如驅(qū)動是個(gè)理想脈沖源，那么其驅(qū)動能力就是無窮大，想提供多大電流就給多大。但實(shí)際中，驅(qū)動是有內(nèi)阻的，假設(shè)其內(nèi)阻為10歐姆，在10V電壓下，最多能提供的峰值電流就是1A，通常也認(rèn)為其驅(qū)動能力為1A。那什么叫驅(qū)動電阻呢，通常驅(qū)動器和MOS的G極之間，會串一個(gè)電阻，就如下圖的R3。

驅(qū)動電阻的作用，如果你的驅(qū)動走線很長，驅(qū)動電阻可以對走線電感和MOS結(jié)電容引起的震蕩起阻尼作用。但是通常，現(xiàn)在的PCB走線都很緊湊，走線電感非常小。第二個(gè)，重要作用就是調(diào)解驅(qū)動器的驅(qū)動能力，調(diào)節(jié)開關(guān)速度。當(dāng)然只能降低驅(qū)動能力，而不能提高。對上圖進(jìn)行仿真，R3分別取1歐姆，和100歐姆。下圖是MOS的G極的電壓波形上升沿。

紅色波形為R3=1歐姆，綠色為R3=100歐姆?？梢钥吹剑?dāng)R3比較大時(shí)，驅(qū)動就有點(diǎn)力不從心了，特別在處理米勒效應(yīng)的時(shí)候，驅(qū)動電壓上升很緩慢。下圖，是驅(qū)動的下降沿

那么驅(qū)動的快慢對MOS的開關(guān)有什么影響呢？下圖是MOS導(dǎo)通時(shí)候DS的電壓：

紅色的是R3=1歐姆，綠色的是R3=100歐姆?？梢奟3越大，MOS的導(dǎo)通速度越慢。下圖是電流波形

紅色的是R3=1歐姆，綠色的是R3=100歐姆?？梢奟3越大，MOS的導(dǎo)通速度越慢。可以看到，驅(qū)動電阻增加可以降低MOS開關(guān)的時(shí)候得電壓電流的變化率。比較慢的開關(guān)速度，對EMI有好處。下圖是對兩個(gè)不同驅(qū)動情況下，MOS的DS電壓波形做付利葉分析得到

紅色的是R3=1歐姆，綠色的是R3=100歐姆?？梢?，驅(qū)動電阻大的時(shí)候，高頻諧波明顯變小。但是驅(qū)動速度慢，又有什么壞處呢？那就是開關(guān)損耗大了，下圖是不同驅(qū)動電阻下，導(dǎo)通損耗的功率曲線。

紅色的是R3=1歐姆，綠色的是R3=100歐姆。可見，驅(qū)動電阻大的時(shí)候，損耗明顯大了。結(jié)論：驅(qū)動電阻到底選多大？還真難講，小了，EMI不好，大了，效率不好。所以只能一個(gè)折中的選擇了。那如果，開通和關(guān)斷的速度要分別調(diào)節(jié)，怎么辦？就用以下電路。

MOSFET的自舉驅(qū)動.對于NMOS來說，必須是G極的電壓高于S極一定電壓才能導(dǎo)通。那么對于對S極和控制IC的地等電位的MOS來說，驅(qū)動根本沒有問題，如上圖。但是對于一些拓?fù)?，比如BUCK（開關(guān)管放在上端），雙管正激，雙管反激，半橋，全橋這些拓?fù)涞纳瞎?，就沒辦法直接用芯片去驅(qū)動，那么可以采用自舉驅(qū)動電路?？聪聢D的BUCK電路：加入輸入12V，MOS的導(dǎo)通閥值為3V，那么對于Q1來說，當(dāng)Q1導(dǎo)通之后，如果要維持導(dǎo)通狀態(tài)，Q1的G級必須保證15V以上的電壓，因?yàn)镾級已經(jīng)有12V了。那么輸入才12V，怎么得到15V的電壓呢？其實(shí)上管Q1驅(qū)動的供電在于Cboot。看下圖，芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：

Cboot是掛在boot和LX之間的，而LX卻是下管的D級，當(dāng)下管導(dǎo)通的時(shí)候，LX接地，芯片的內(nèi)部基準(zhǔn)通過Dboot（自舉二極管）對Cboot充電。當(dāng)下管關(guān)，上管通的時(shí)候，LX點(diǎn)的電壓上升，Cboot上的電壓自然就被舉了起來。這樣驅(qū)動電壓才能高過輸入電壓。當(dāng)然芯片內(nèi)部的邏輯信號在提供給驅(qū)動的時(shí)候，還需要Levelshift電路，把信號的電平電壓也提上去。自舉電容主要在于其大小，該電容在充電之后，就要對MOS的結(jié)電容充電，如果驅(qū)動電路上有其他功耗器件，也是該電容供電的。所以要求該電容足夠大，在提供電荷之后，電容上的電壓下跌最好不要超過原先值的10%，這樣才能保證驅(qū)動電壓。但是也不用太大，太大的電容會導(dǎo)致二極管在充電的時(shí)候，沖擊電流過大。對于二極管，由于平均電流不會太大，只要保證是快速二極管。當(dāng)然，當(dāng)自舉電壓比較低的時(shí)候，這個(gè)二極管的正向壓降，盡量選小的。電容沒什么，磁片電容，幾百n就可以了。但是二極管，要超快的，而且耐壓要夠。電流不用太大，1A足夠。隔離驅(qū)動。當(dāng)控制和MOS處于電氣隔離狀態(tài)下，自舉驅(qū)動就無法勝任了，那么就需要隔離驅(qū)動了。下面來討論隔離驅(qū)動中最常用的，變壓器隔離驅(qū)動?？磦€(gè)最簡單的隔離驅(qū)動電路，被驅(qū)動的對象是Q1。

驅(qū)動源參數(shù)為12V，100KHz，D=0.5。驅(qū)動變壓器電感量為200uH，匝比為1：1。

紅色波形為驅(qū)動源V1的輸出，綠色為Q1的G級波形?？梢钥吹?，Q1-G的波形為具有正負(fù)電壓的方波，幅值6V了。為什么驅(qū)動電壓會下降呢，是因?yàn)閂1的電壓直流分量，完全被C1阻擋了。所以C1也稱為隔直電容。下圖為C1上的電壓。

其平均電壓為6V，但是峰峰值，卻有2V，顯然C1不夠大，導(dǎo)致驅(qū)動信號最終不夠平。那么把C1變?yōu)?70n。Q1-G的電壓波形就變成如下：

驅(qū)動電壓變得平緩了些。如果把驅(qū)動變壓器的電感量增加到500uH。驅(qū)動信號就如下圖：

驅(qū)動信號顯得更為平緩。C1大的話，C1上的電壓就會比較平穩(wěn)，波動比較小，那么對驅(qū)動的影響就會變小。從這里可以看到，這種驅(qū)動，有個(gè)明顯的特點(diǎn)，就是驅(qū)動電平，最終到達(dá)MOS的時(shí)候，電壓幅度減小了，具體減小多少呢，應(yīng)該是D*V,D為占空比，那么如果D很大的話，驅(qū)動電壓就會變得很小，如下圖，D=0.9

發(fā)現(xiàn)驅(qū)動到達(dá)MOS的時(shí)候，正壓不到2V了。顯然這種驅(qū)動不適合占空比大的情況。從上面可以看到，在驅(qū)動工作的時(shí)候，其實(shí)C1上面始終有一個(gè)電壓存在，電壓平均值為V*D，也就是說這個(gè)電容存儲著一定的能量。那么這個(gè)能量的存在，會帶來什么問題呢？下面模擬驅(qū)動突然掉電的情況：

可見，在驅(qū)動突然關(guān)掉之后，C1上的能量，會引起驅(qū)動變的電感，C1以及mos的結(jié)電容之間的諧振。如果這個(gè)諧振電壓足夠高的話，就會觸發(fā)MOS，對可靠性帶來危害。那么如何來降低這個(gè)震蕩呢，在GS上并個(gè)電阻，下圖是并了1K電阻之后波形：

但是這個(gè)電阻會給驅(qū)動帶來額外的損耗。如何傳遞大占空比的驅(qū)動：看一個(gè)簡單的驅(qū)動電路。當(dāng)D=0.9的時(shí)候

紅色波形為驅(qū)動源輸出，綠色為到達(dá)MOS的波形。基本保持了驅(qū)動源的波形。同樣，這個(gè)電路在驅(qū)動掉電的時(shí)候，比如關(guān)機(jī)，也會出現(xiàn)震蕩。

而且似乎這個(gè)問題比上面的電路還嚴(yán)重。下面嘗試降低這個(gè)震蕩，首先把R5改為1K

確實(shí)有改善，但問題還是嚴(yán)重，繼續(xù)在C2上并一個(gè)1K的電阻。

綠色的波形，確實(shí)更改善了一些，但是問題還是存在。這是個(gè)可靠性的隱患。對于這個(gè)問題如何解決呢？可以采用softstop的方式來關(guān)機(jī)。softstop其實(shí)就是softstart的反過程，就是在關(guān)機(jī)的時(shí)候，讓驅(qū)動占空比從大往小變化，直到關(guān)機(jī)。很多IC已經(jīng)集成了該功能。

可看到，驅(qū)動信號在關(guān)機(jī)的時(shí)候，沒有了上面的那些震蕩。對于半橋，全橋的驅(qū)動，由于具有兩相驅(qū)動，而且相位差為180度，那么如何用隔離變壓器來驅(qū)動呢？采用一拖二的方式，可以來驅(qū)動兩個(gè)管子。下圖，是兩個(gè)驅(qū)動源的波形：

通過變壓器傳遞之后，到達(dá)MOS會變成如下：在有源鉗位，不對稱半橋，以及同步整流等場合，需要一對互補(bǔ)的驅(qū)動，那么怎么用一路驅(qū)動來產(chǎn)生互補(bǔ)驅(qū)動，并且形成死區(qū)?？捎孟聢D。

波形如下圖：

MOSFET的并聯(lián)驅(qū)動，由于MOS經(jīng)常采用并聯(lián)的方式工作，那么驅(qū)動又該如何設(shè)計(jì)呢？是這樣

還是這樣？

MOS并聯(lián)，對驅(qū)動的一致性要求就很高了，如果導(dǎo)通，關(guān)斷時(shí)間不一致，會導(dǎo)致其中一個(gè)MOS開關(guān)損耗劇增。所以在軟開關(guān)電路上，用MOS并聯(lián)問題比較少，但是硬開關(guān)電路，就要小心了。下面用仿真來看現(xiàn)象，假設(shè)兩個(gè)MOS并聯(lián)，而且MOS的參數(shù)完全一樣。但是驅(qū)動走線的寄生參數(shù)有很大不同。

R2，R4，L1，L2都為驅(qū)動走線的寄生參數(shù)。那么下圖為，導(dǎo)通時(shí)候，兩個(gè)mos的電流基本上還算一致。接下去，把兩個(gè)驅(qū)動電阻并聯(lián)起來一起去驅(qū)動兩MOS，

再看導(dǎo)通時(shí)候的電流波形：

兩管子的電流波形，均出現(xiàn)劇烈震蕩。Pmos的驅(qū)動：下圖為Pmos

Pmos要求GS的電壓是負(fù)的，也就是G的電壓要比S的低，才能導(dǎo)通。那么，如果SD承受高壓，G只要比S的電壓低一點(diǎn)就能導(dǎo)通，但是一旦SD導(dǎo)通，G必須維持負(fù)壓才能導(dǎo)通。而GS的耐壓是很低的，這就很麻煩了。一般在電源中最常見的Pmos應(yīng)用，就有有源鉗位有源鉗位的Pmos，是S級接地的，那么要保持導(dǎo)通，G級必須要有負(fù)壓才行。那么如何產(chǎn)生負(fù)壓呢，可以采用下圖驅(qū)動方式：

那么波形可見：

以下是MOS寄生參數(shù)的解讀：FET管是由一大群小FET在硅片上并聯(lián)的大規(guī)模集成功率開關(guān)。每個(gè)小FET叫胞，每個(gè)胞的電流并不大，只有百毫安級。設(shè)計(jì)師采用螞蟻捍樹的辦法；多多的數(shù)量FET并聯(lián)；達(dá)到開關(guān)大電流。也就是同樣大小硅片和耐壓下；胞越多；允許電流越大。FET里；不僅FET胞是并聯(lián)的，寄生二極管也是很多并在一起的！得益于多胞結(jié)構(gòu)；FET的寄身二極管擁有了耐受電壓擊穿的能力。即所謂的雪崩耐量。在數(shù)據(jù)表中；以EAR（可重復(fù)雪崩耐量）和EAS（單次雪崩耐量）表示。它表征了FET抗電壓（過壓）沖擊的能力。因此；許多小功率反激電源可以不用RCD吸收，F(xiàn)ET自己吸收就夠了。

用在過壓比較嚴(yán)重的場合，這點(diǎn)要千萬注意??！大的雪崩耐受力；能提高系統(tǒng)的可靠性！FET的這個(gè)能力和電壓；終身不會改變！每個(gè)胞的原理結(jié)構(gòu)如圖示

紅色指示的是FET開關(guān)的溝道，蘭色的是寄生的體二極管。平時(shí)FET是關(guān)斷的。當(dāng)柵上加正壓時(shí)，在鄰近柵的位置，會吸引許多電子。這樣，鄰近的P型半導(dǎo)體就變成了N型，形成了連接兩個(gè)N取的通道（N溝道），F(xiàn)ET就通了。顯然，F(xiàn)ET的耐壓越高，溝道越長，電阻越大。這就是高壓FET的RDSON大的原因。反之，P溝FET也是一樣的，這里不在敘述。所以功率FET，常被等效為：FET是實(shí)實(shí)在在的物質(zhì)構(gòu)成的；里面有導(dǎo)體/半導(dǎo)體/絕緣體。這些物質(zhì)的相互搭配，做成了FET。那么，任何兩個(gè)絕緣的導(dǎo)體，自然構(gòu)成了物理電容——寄生電容。

紅色的就是DS間的寄生電容Coss。藍(lán)色的就是密勒電容Cgd。黑色的就是柵原電容Cgs。Cgd+Cgs=Ciss——輸入電容Coss——輸出電容雖然都是電容，可是；有著本質(zhì)的區(qū)別。想想??！僅從電容特性上想想！Cgd/Cds的絕緣層里有PN結(jié)！Cgs里基本沒這東西！有何感想？Cgd/Cds容量大小是變的！而且；變得還很變態(tài)！

Qgd就是Cdg儲存的電荷量（彌勒電荷），Qds是Cds儲存電荷量。下面；分析這些電荷在開/關(guān)狀態(tài)下，是如何影響FET工作的。FET靜態(tài)關(guān)斷時(shí)，Cgd/Cgs充電狀態(tài)如圖示：

柵電壓為零，Qgs=0。Qgd被充滿，Vgd=Vds。注：由于Cds通常和其它雜散電容并聯(lián)在一起；共同對電源施加影響，因此；這里暫時(shí)不做分析。問題將在后面和雜散參數(shù)一起一并討論。給FET的柵極施加正脈沖。由于Cgd在承受正壓時(shí)，電容量非常?。–gd雖然小；但是Qgd=Cgd*Ugd，Qgd仍然是很大的），Cgs遠(yuǎn)大于Cgd。因此；脈沖初期，驅(qū)動脈沖主要為Cgs充電，直到FET開始開啟為止。開啟時(shí)；FET的柵電壓就是門檻電壓Vth。

大多數(shù)情況下；柵電壓達(dá)到Vth前，只有很小的電流流過FET。FET一直處于關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)FET柵電壓達(dá)到Vth，F(xiàn)ET開始導(dǎo)電。無論負(fù)載在漏極還是在源極，都將因有電流流過而承受部分或全部電壓。這樣FET將經(jīng)歷由阻斷狀態(tài)時(shí)承受全部電壓逐漸變到短路而幾乎沒有電壓降落為止的過程。這個(gè)過程中，Cgd同步經(jīng)歷了放電過程。放電電流為I=Qgd/ton。Igd——密勒電流分流了FET的驅(qū)動電流！使得FET的柵電壓上升變緩。彌勒電荷越大，這個(gè)斜坡越長。彌勒電荷不僅和器件有關(guān)還和漏極電壓有關(guān)。一般，電壓越高，電荷量越大。FET的柵電壓達(dá)到Vth后，電流流過FET的溝道，此時(shí)，F(xiàn)ET工作在線性區(qū)。FET視在斜率隨Id大小變化而變。但從Vg、Id的變化量看，兩者之比就是FET跨到S。即S=(Id2-Id1)/(Vgs2-Vgs1)。

其中，同樣粗細(xì)的亮色線為一組，代表各自的Vg和Id的關(guān)系。由于在FET開的過程中，柵電壓變緩，是彌勒電容分流引起的，所以也叫彌勒效應(yīng)區(qū)。因此在斷續(xù)反激電源里，彌勒效應(yīng)區(qū)的柵電壓斜率基本不變。而正激、半/全橋等；斜率隨負(fù)載而變。彌勒效應(yīng)時(shí)間（開關(guān)時(shí)間）ton/off=Qgd/Ig注：1）Ig指FET的柵驅(qū)動電流。

FET“ON”

Ig=（Vb-Vth）/Rg

2）Vb：穩(wěn)態(tài)柵驅(qū)動電壓FET經(jīng)過彌勒區(qū)后，完全導(dǎo)通。原先阻斷D-S的PN結(jié)被開啟的溝道短路。由于失去了部分絕緣層，Cgd變大，以至和Cgs相當(dāng)。并且，Cgd通過低阻抗的開啟溝道，和Cgs實(shí)現(xiàn)物理上的并聯(lián)。這樣使得后期的驅(qū)動?xùn)烹妷貉匕l(fā)生了變化。如圖示：FET的關(guān)斷過程和開啟過程的物理變化是一樣的，只是過程剛好相反。自己分析一下！讓我們分享一下你的成果！如前面介紹，完整周期的驅(qū)動波型如圖示：對比輸入輸出，回憶每個(gè)階段的物理過程，思考一下這樣的驅(qū)動；在工程中會有啥問題？大家發(fā)現(xiàn)沒有；FET開通延時(shí)是ton1-ton2，而關(guān)斷延時(shí)是toff1-toff3。想想為啥會這樣？在電路中是否有危害？如何補(bǔ)償？顯然；脈沖被加寬了！如果是開關(guān)電源；將限制最小脈沖寬度和對稱性。如果是逆變器；將導(dǎo)致輸出齊次諧波。。。適當(dāng)?shù)臏p慢“ON”；加快“OFF”，能補(bǔ)償這樣的變化。貼個(gè)典型實(shí)測柵＆VD的波型，體驗(yàn)一下其中的奧妙。

思考：均勻的VD變化有哪些好處？仔細(xì)看看FET溝道部分結(jié)構(gòu)，大家看；是否可以拼出這來：將圖上下倒一下；就不難發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ET的D-S間并聯(lián)了三極管。由于這個(gè)效應(yīng)；FET有電壓變化率承受限制。現(xiàn)在的一線廠家基本或完全解決了這個(gè)問題，在實(shí)際工程中；不用過于擔(dān)心，但；對于二線及雜牌廠家，一定要實(shí)測！開關(guān)電源的地線；始終有噪音流淌著；無論你是否愿意。為了防制FET誤開通，我們總希望Vth高些。一般；標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)管子的門檻在3~4.5V水平。但是任何事務(wù)都有兩面性；門檻高；低壓場合用就有問題。這樣；就誕生了FET新品一族:邏輯電平FET?，F(xiàn)在；邏輯電平FET有這幾個(gè)等級：1.8V邏輯兼容

門檻Vth:0.6~1.2V2.5/2.7V邏輯兼容

門檻Vth:0.8~1.8V3.3V邏輯兼容

門檻Vth:1.2~2.7V5V邏輯兼容

門檻電壓:1.8~2.7V所以;選器件前,先要根據(jù)場合找對類!以IR公司的命名規(guī)則為例：IRF是標(biāo)準(zhǔn)FET的代號（IRF6XXX/IRF7XXX除外）。IRLXXXX中的L表示邏輯電平驅(qū)動。一般；在產(chǎn)品列表里會給出典型柵電壓時(shí)的RDSON或電流值（如1.8V、2.7V、3.3V柵電壓時(shí)的值）。選時(shí)；根據(jù)各公司命名規(guī)則去搜就可以了。為應(yīng)對不同工作狀態(tài)；FET根據(jù)寄身體二極管特性分成快恢復(fù)和普通規(guī)格。所有MOSFET廠家；都是買一搭一，無論你是否愿意！一個(gè)開關(guān)溝道搭一二極管！正向時(shí)；二極管是阻斷的，倒沒啥?？蒄ET是雙向可通的器件，反向流電流時(shí)；在死區(qū)時(shí)間里，二極管將必然導(dǎo)通。如ZVS/同步整流。反向回復(fù)時(shí)間和電荷量決定了電源的效率和電磁噪音。

看trr和Qrrtrr是二極管恢復(fù)時(shí)間；Qrr是恢復(fù)電荷量。在電路里；類似在FET的DS間并聯(lián)電容。這兩個(gè)值越大；電容量也越大。這個(gè)電容值還和溫度和實(shí)際流過二極管的電流大小有關(guān)。電流越大；溫度越高，等效電容越大。因此；在對比不同數(shù)據(jù)表時(shí)；一定要看清測試條件。否則；劣管也能標(biāo)出好參數(shù)的。這里；二極管流過電流時(shí)間基本和Qrr&trr無關(guān)。EAR/EAS這兩個(gè)量描述的是FET抗雪崩擊穿的能力。EAR描述的是可重復(fù)的雪崩耐量。EAS描述的是單次耐量。如在小功率反激里；取消RCD吸收后，大電流負(fù)載時(shí)的漏極電壓就需要EAR這個(gè)量來考核安全。再如大電流半/全橋電路里，橋短路時(shí)電流非常大；即便在安全工作區(qū)能關(guān)斷FET；仍會因引線等雜散寄生電感的作用而產(chǎn)生過壓，當(dāng)關(guān)的比較快時(shí)；過壓就會超過FET耐壓極限而擊穿。EAS是衡量FET此時(shí)是否安全的參量...這里只列舉了這兩個(gè)量的概念了兩個(gè)實(shí)際工程中的應(yīng)用實(shí)例。它們的意義遠(yuǎn)非這些。這是這兩個(gè)量的典型圖表：

這兩個(gè)量不僅和芯自身特性片有關(guān)；還和結(jié)溫和電流都有關(guān)系。使用時(shí)；一定要根據(jù)實(shí)際情況正確選用不同的曲線。安全工作區(qū)SOA先看這兩張圖：這是兩個(gè)同為600V的MOSFET，都能在600V下承受最大飽和電流。即在15V柵壓時(shí)；MOSFET能流過的最大電流（MOSFET進(jìn)入了線性區(qū)；呈恒流狀態(tài)），此時(shí)的電流不隨電壓增高而增加！狀態(tài)位置見圖中蘭圈內(nèi)的紅線區(qū)域（最大到600V，有些畫過了）：顯然；這兩個(gè)FET都能在這電壓電流下挺住，但；能堅(jiān)持的時(shí)間卻不一樣。左邊圖顯示；能挺1微秒，而右側(cè)約能挺10微秒。FET是通過吸引電子（P溝是排斥電子呵呵）方式導(dǎo)通的，通時(shí)；電流沒有經(jīng)過PN結(jié)（只有溝道體電阻）。這樣；FET就成了多子導(dǎo)電的器件，溫度越高；壓降越大。因此；FET是自均流器件。也正因?yàn)榇?；FET允許瞬間流過超額定電流若干倍的電流而不會損壞。我們通常可以用I^2R來計(jì)算FET電阻型損耗，再用熱阻來計(jì)算溫升；看器件（結(jié)）是否超過允許溫度。這是器件穩(wěn)態(tài)的計(jì)算方法。但是；脈沖電流的時(shí)間非常短；造成的損耗瞬間聚集在FET的溝道或周圍材料里。熱無法瞬間導(dǎo)出而只加熱FET溝道或周圍局部物質(zhì)。因此；器件工況和穩(wěn)態(tài)是完全不同的，現(xiàn)引入瞬態(tài)熱阻概念來計(jì)算器件（結(jié)）的溫升。這是典型的瞬態(tài)結(jié)—?dú)嶙枨€。按占空比和脈沖寬度；在左測查出對應(yīng)熱阻；就可以和通常一樣計(jì)算了。需要注意；有些廠家給的是絕對熱阻；而有些是給的相對歸一化熱阻。

看看處于關(guān)斷過程中的小FET（線性狀態(tài)下）和三點(diǎn)式高頻震蕩器的對比。

只要Cdg和Cds（包括變壓器等在內(nèi)的雜散電容）大到一定程度，配合適當(dāng)?shù)腞g就會振蕩。合理的選擇Rg和選則好的FET是解決方法。一般，一線產(chǎn)品的Cdg比較小。FET天生集成了三個(gè)店容Cdg、Cgs、Cds。前兩主要介紹了Cdg和Cgs，下面討論Cds。Cds包括了三部分內(nèi)容：1）溝道的Cds2）寄生二極管的Qrr3）PCB等布局引起的分部電容這是個(gè)最受爭議的東西；幾多喜歡幾多恨。軟開關(guān)喜歡；硬開關(guān)怕。電磁降噪也要它。在硬開關(guān)電路里；每次FET開通前，Cds總是被充的高高的電壓；存了W=1/2CU^2的能量。無論FET開的多快；這些能量總是在FET的開關(guān)線性區(qū)，通過溝道釋放。也就是說；FET在“開”的足夠快時(shí)；開的速度和損耗無關(guān)。電容里的那些能量都是要FET消耗掉的！所以；在做反激電源時(shí)，通常要取比較低的反壓。對于高壓供電電源，工作電壓越高；損耗越大。這電容在增加FET“ON”的損耗同時(shí)；緩沖了“OFF”時(shí)的電壓變化率。FET關(guān)的時(shí)候；電流首先被擠入D-S間并的這個(gè)電容。是D-S在短暫的一瞬間電壓不會升起。如果在電壓升起前；FET能關(guān)斷，就實(shí)現(xiàn)了零電壓軟關(guān)斷。這個(gè)電容越大；FET的關(guān)斷損耗越低。雖然在硬開關(guān)電路里，D-S間的電容常令我們很討厭。但是；適度的容量配合適當(dāng)?shù)尿?qū)動；可以將FET損耗減到最小，而噪音也同時(shí)可以最佳化。從另一方面可以看出；FET不是越大越好，選大FET有時(shí)損耗會更大。只有適度的選用合適的FET/IGBT才是上上之選。自然負(fù)載換流的ZVS；就是利用CDS和變壓器等感性元件的二階相應(yīng)，達(dá)到初始零電壓開通的。CDS的波動范圍決定了LC過度相應(yīng)時(shí)間的時(shí)間。CDS的穩(wěn)定性；對利用延時(shí)達(dá)到零壓狀態(tài)的拓?fù)涫侵旅?/p>