MOSFET的Q(Qgs-Qgd)-C(Ciss-Crss-Coss)-开关时间(tr-tf)

有关MOSFET的Q(Qgs,Qgd),C(Ciss,Crss,Coss),开关时间(tr,tf)发布时间：2009-3-23希望大家能对MOSFET中Q(Qgs,Qgd),C(Ciss,Crss,Coss),开关时间(tr,tf)的关系各抒己见，以及在设计中如何考虑，运用这些参数。1).t0时刻起，栅-源极间的电容开始充电，栅-源电压开始上升。在栅-源电压上升到栅极阈值电压VGS(th)之前，漏极没有电流流过。2）t1到t2期间，栅-源极间的电容继续充电，栅极电压继续上升，漏极电流同时开始上升。只要实际的漏极电流仍然朝着ID的方向增加，飞轮二极管就将处于导通状态，它两端的电压维持在较低电位，那么待测器件(DUT)两端的电压实际上就是整个电路的电压VDS。3）t2时刻，漏极电流达到ID，飞轮二极管截止；漏极的电位不再依赖供电电压VDS。漏极电流保持在电路决定的恒定值ID，漏极电压开始下降。由于DUT固有的转移特性，栅极电压不可避免的和漏极电流相关。因为漏极电流恒定，栅极电压也保持恒定。因此，从t2时刻起，由于栅-源极电压不变，栅-源极间的电容不再进一步消耗电荷。驱动电流全部转向“米勒”电容CGD，驱动电路的电荷完全用于给“米勒”电容放电。4）t3时刻，漏极电压降到等于RDS(on)ID。栅极电压不再受器件转移特性的约束与漏极电流相关，而是可以自由地增大。t3时刻开始，栅极电压就是这么自由地增大。直到t4时刻，栅极电压等于栅极驱动电流源“背后”的电压。栅-源极电压在示波器上波形图的时间刻度直接与驱动电路供给的电荷成正比。因为电荷等于电流和时间的乘积，而电流在整个时序里都保持不变。因此，t0到t1的时间长度代表栅-源极间电容消耗的电荷Qgs1；t2到t3的时间长度代表栅-漏极间电容或者称“米勒”电容消耗的电荷Qgd。t3时刻的全部电荷是开关给定电压VDS和电流ID所需要的电荷。t3之后消耗的额外的电荷不代表“开关”电荷，它仅仅是由驱动电路提供的超额电荷，因为通常施加的栅极驱动电压幅值要高于实现开关所需要的最小值（作为一个好的设计而言）。