dV/dt对MOSFET动态性能的影响有哪些?

①静态dv/dt:会引起mosfet栅极电压变化,导致错误开通。在栅源间并联电阻,可防止误开通。
②动态dv/dt:回路中电感在mosfet关断时,引起动态dv/dt;工作频率越高,负载等效电感越大,器件同时承受大的漏极电流和高漏极电压,将导致器件损坏。加吸收回路,减小引线长度,采用谐振型电路,可抑制dv/dt。
③二极管恢复期dv/dt:在mosfet使用中,二极管发生续流过程时,漏极电压快速上升,内部二极管反向恢复过程中导致损坏。主要原因是寄生二极管表现为少子器件,有反向恢复时间,反向恢复期间存储电荷快速消失,会增大电流密度和电场强度,引起局部击穿(如二次击穿),导致器件损坏。
由高dv/dt导致的器件误导通的机理包括两种:(1)通过cgd反馈回输入端.如i1电流,rg是总栅极电阻,vgs表示为:
当vgs超过器件的阈值电压vth,器件进入导通状态,在该机制下,dv/dt由以下关系式限定:
低vth器件更加容易导致 dv/dt误导通。在高温环境中必须考虑到vth的负温度系数。并且对于栅阻抗需要认真考虑,来避免误导通。
对于由高dv/dt误导通的第二种机制为 mosfet的开通是由于寄生bjt的导通. 体二极管电容cdb,如电流i2。该机制下dv/dt由以下关系式决定:
在较高的dv/dt和较大的基区电阻rb情况下,mosfet的击穿电压由 bjt决定。通过提高体区掺杂浓度并减小位移电流 i2来提高dv/dt的能力。随着环境温度升高,bjt的rb增大,vbe降低,影响器件dv/dt的能力。

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