电子小百科 | 晶体管篇之MOSFET特性

关于MOSFET的寄生容量和温度特性

MOSFET的静电容量

功率MOSFET在构造上，如图1存在寄生容量。
功率MOSFET在构造上，如图1存在寄生容量 MOSFET的G (栅极) 端子和其他的电极间由氧化膜绝缘，DS (漏极、源极) 间形成PN接合，成为内置二极管构造。Cgs, Cgd容量根据氧化膜的静电容量、Cds根据内置二极管的接合容量决定。

图1: MOSFET的容量模型

一般而言MOSFET规格书上记载的是表1中的Ciss/Coss/Crss三类。

容量特性如图2所示，对DS (漏极、源极) 间电压VDS存在依赖性。VDS大则容量值小。
图2: 容量 - VDS 依存性
温度特性

实测例见图(1) ~ (3)所示，关于容量特性的温度依存性几乎没有差异。
图3: 容量温度特性
关于MOSFET的开关及其温度特性

关于MOSFET的开关时间

栅极电压ON/OFF之后，MOSFET才ON/OFF。这个延迟时间为开关时间。开关时间如表1所示种类，一般而言，规格书上记载td(on)/ tr/ td(off)/ tf。
ROHM根据图2电路的测定值决定规格书的typ.值。


温度特性

实测例如图3(1)~(4)所示。
温度上升的同时开关时间略微增加，但是100°C上升时增加10%成左右，几乎没有开关特性的温度依存性。
图3: 开关温度特性
关于MOSFET的VGS(th)(界限値)

关于MOSFET的VGS(th)

MOSFET开启时，GS (栅极、源极) 间需要的电压称为VGS(th)（界限值)。即输入界限值以上的电压时MOSFET为开启状态。那么MOSFET在开启状态时能通过多少A电流？针对每个元件，在规格书的电气特性栏里分别有记载。
表1为规格书的电气特性栏示例。该情况下，输入VDS=10V时，使1mA电流通过ID所需的栅极界限值电压ID(th)为1.0V to 2.5V。

ID-VGS特性和温度特性

ID-VGS特性和界限值温度特性的实测例如图1、2所示。
如图1，为了通过绝大部分电流，需要比较大的栅极电压。
表1所记载的机型，其规格书上的界限值为2.5V以下，但是为4V驱动产品。
使用时请输入使其充分开启的栅极电压。
如图2，界限值随温度而下降。
通过观察界限值电压变化，能够计算元件的通道温度。
图1: ID-VGS特性
图2: 界限值温度特性