高速M(fèi)OSFET中誤啟動(dòng)的發(fā)生機(jī)制詳解

過雙脈沖測(cè)試評(píng)估MOSFET的反向恢復(fù)特性

某些情況下，即使使用高速M(fèi)OSFET也無(wú)法降低導(dǎo)通損耗”。本文就其中一個(gè)原因即誤啟動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行說明。

什么是誤啟動(dòng)現(xiàn)象

誤啟動(dòng)是因MOSFET的各柵極電容（CGD,CGS）和RG引起的現(xiàn)象，在串聯(lián)2個(gè)MOSFET的橋式電路中，當(dāng)位于開關(guān)側(cè)的MOSFET導(dǎo)通（Turn-on）時(shí)，在原本為OFF狀態(tài)的續(xù)流側(cè)MOSFET發(fā)生了不應(yīng)發(fā)生的導(dǎo)通，導(dǎo)致直通電流流過，損耗增大。

誤啟動(dòng)的發(fā)生機(jī)制

本圖與在“什么是雙脈沖測(cè)試?”中用于說明的圖是同一幅圖，圖中給出了雙脈沖測(cè)試的基本工作。

從工作②轉(zhuǎn)換為工作③時(shí)，高邊Q1的Drain-Source間電壓VDS_H從0V急劇變?yōu)閂i。由于此時(shí)產(chǎn)生的dVDS_H/dt（單位時(shí)間內(nèi)的電壓變化) ，使電流流過CGD_H、CGS_H和RG_H。如果此電流導(dǎo)致CGS_H的電壓上升、VGS_H超過MOSFET的柵極閾值，則MOSFET將發(fā)生不應(yīng)發(fā)生的導(dǎo)通。我們將該現(xiàn)象稱為誤啟動(dòng)，發(fā)生誤啟動(dòng)時(shí)，高壓側(cè)Q1和低壓側(cè)Q2之間會(huì)流過直通電流。下圖是展示了因體二極管的反向恢復(fù)電流和誤啟動(dòng)而引發(fā)直通電流的示意圖。

由于逆變器電路和Totem Pole PFC電路等是串聯(lián)了2個(gè)MOSFET的橋式電路，因此不僅會(huì)出現(xiàn)反向恢復(fù)損耗，而且還可能因誤啟動(dòng)引起的直通電流導(dǎo)致導(dǎo)通損耗增大。

上一篇文章中提到的評(píng)估中使用的R6030JNZ4（PrestoMOS?），已證實(shí)其導(dǎo)通損耗比其他快恢復(fù)型SJ MOSFET要小。這不僅僅是因?yàn)槠浠謴?fù)特性出色，更是因?yàn)閷?duì)各柵極電容之比進(jìn)行了優(yōu)化，并采用了可抑制誤啟動(dòng)的結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵要點(diǎn)

● 橋式電路中的誤啟動(dòng)是指由于MOSFET的VDS急劇變化引發(fā)VGS的波動(dòng)，從而導(dǎo)致MOSFET發(fā)生意外導(dǎo)通的現(xiàn)象。

● 當(dāng)誤啟動(dòng)引發(fā)了直通電流時(shí)，導(dǎo)通損耗會(huì)增加，因此有時(shí)候即使恢復(fù)特性出色也未必能夠獲得理想的損耗降低效果。