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2021.04.07 Si功率元件
本文將對該系列內容進行總結。
在“透過雙脈衝測試評估MOSFET的反向恢復特性”中,重點關注了由於逆變器電路、Totem Pole型功率因數校正(PFC)電路等是兩個MOSFET串聯連接的橋式電路,因此存在因上下橋臂的直通電流導致導通損耗增加的現象。
該現象受切換MOSFET和相對臂MOSFET的本體二極體(寄生二極體)的反向恢復特性影響很大,因此給出了使用雙脈衝測試評估MOSFET本體二極體的反向恢復特性的結果。
在雙脈衝測試中,從兩個角度比較並評估了導通損耗。一個是標準SJ MOSFET與PrestoMOS™(具有快速恢復特性的SJ MOSFET)的比較,另一個是與不同製造商生產的SJ MOSFET(以快速恢復特性為特點)的比較。
在此次評估中獲得了以下兩個結果,並且驗證了一個關鍵要點:要想減少導通損耗,需要評估MOSFET本體二極體的反向恢復特性並選擇具有出色反向恢復特性的MOSFET,這一點至關重要。
除此以外,還提出了一個注意事項:有時候即使具有快速恢復特性,也可能無法降低導通損耗,抑制導致這種情況的主要原因“誤啟動”也很重要。誤啟動是因MOSFET的各閘極電容(CGD,CGS)和RG引起的現象,在橋式電路中,當位於切換側的MOSFET導通(Turn-on)時,在原本為OFF狀態的續流側MOSFET發生了不應發生的導通,導致直通電流流過,損耗增大。
下圖在“誤啟動的發生機制”一文中使用過,從圖中可以看出,當發生誤啟動時,除了本體二極體的反向恢復電流外,還會流過更大的直通電流。
如上面的評估結果2所示,在與來自不同製造商的具有快速恢復特性的SJ MOSFET的比較中,PrestoMOS™的導通損耗最低,這是因為PrestoMOS™不僅具有快速恢復特性,而且在設計時特別最佳化了各閘極電容的比率,抑制了誤導通現象。
因此,除了MOSFET本體二極體的反向恢復特性(Irr和Qrr)之外,橋式電路的切換損耗還受到誤啟動帶來的直通電流的影響,因此選擇能夠抑制這兩者的MOSFET是減少切換損耗的關鍵要點。
下面是每篇文章的連結和關鍵要點匯總。