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  • 結電容Cgd Cgs Cds和分布參數Ciss Crss Coss介紹
    • 發布時間:2023-05-27 17:27:17
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    結電容Cgd Cgs Cds和分布參數Ciss Crss Coss介紹
    結電容”的定義適用于所有的FET,并不局限于VMOS,也適用于所有的VMOS晶體管,只是測定方法與標識方法有差異。實際上結電容還包括引線電極與管芯之間的電容、管芯各組成部分之間、管芯與封裝之間的分布電容。
    Cgd在BJT(雙極性晶體管)中也稱為米勒電容(Cbc),對FET而言也同樣可以這樣稱呼,二者在功能上是等同的。
    盡管結電容的容墩非常小,對電路穩定性的影響卻是不容忽視的,處理不當往往會引起高頻自激振蕩。更為不利的是,柵控器件的驅動本來只需要一個控制電壓而不需要控制功率,但是下作頻率比較高的時候,結電容的存在會消耗可觀的驅動功率,頻率越高,消耗的功率越大。
    在實踐中,為了分析問題的方便,一般并不直接用結電容參數進行分析,而是重新定義了三個變量,統稱為分布電容,具體如下。
    輸入電容(lnput  Capacitance):Ciss=Cgd十Cgs
    輸出電容(Output Capacitance):Cdss=Cgd+Cds
    逆導電容( Reverse Transfer  Capacitance):Crss=Cgd
    之所以引入分布電容的概念,是因為結電容是由晶體管的材料和結構決定的,不能全面反映對晶體管電路的實際影響。分布電容則主要反映結電容對下作電路的影響。
    無論是CiSS、Coss、Crss中的哪一個,我們都希望他們盡量小一些。
    Ciss會增加驅動功率,高頻應用時,柵極驅動信號需要對Ciss充電和放電,因而會影響開關速度,降低驅動電路的輸出阻抗有利于提高輸出電流,提高對Ciss的充放電速度,有利于提高開關速度。
    Ciss會導致VMOS在高頻應用時不能被真正關斷,白白消耗功率,降低PD值;Crss引起正反饋,即輸;H信號會從漏極倒灌回到柵極,引起白激振蕩。
    Ciss、Coss、Crss的大小與源-漏極電壓VDSS有關,因此有些公開的資料也將它們稱為動態數(Dynamic Characteristics),不過它們幾乎不受溫度的影響,這給我們的電路分析帶來了方便。
    即使是VMOS單管也都是由不計其數的管芯單元組成的,每個管芯單元都可以視為一個微型的VMOS單管,對于一個管芯單元來說,結電容都是非常小的值,但是對于數以萬計的管芯單元來說,這些結電容大致為并聯關系,容量就相當可觀了。
    因此,管芯單元的結電容越小,—個封裝內的管芯單元越少,則上述電容值就越小;電壓/電流規格相同的VMOS,分布電容越小,就意味著VMOS的生產工藝越先進,能夠適應的工作頻率越高。
    電容對高速開關信號來說都是非線性的,只有正弦波才接近線性,因此Ciss、Coss、Crss很少用于定量計算而是用于定性分析。要對分布參數對電路的影響進行定量的計算,一般采用的是更簡化的方法,即柵電荷的概念。
    結電容 分布參數
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