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上周我们推送一篇高大上的SiC应用文章，许多资深工程师为之振奋，一些年轻工程师表示要加紧学习，快速提高自己的水平。今天我们再回到基本面，学习功率MOSFET一些基础知识。 10多年前做研发使用功率MOSFET、查阅产品数据表的时候，看到前面好几个电流的定义：连续漏极电流ID、IDSM、脉冲漏极电流IDM、雪崩电流IAS的额定值，记得当时作者就看得云里雾里、一脸茫然，后来一直想弄明白这些电流的定义，当时资料有限，于是作者就根据数据表，推断它们的定义，然后分享给我们的客户工程师。在编辑此文过程中，刚好有一个***的客户，要求我们帮忙测试一下MOSFET的ID的值，可见，仍然有一些工程师不太了解MOSFET电流的定义。
AON6590(40V，0.99mΩ)电流 连续漏极电流ID 
脉冲漏极电流IDM
连续漏极电流IDSM
雪崩电流IAS
连续漏极电流在功率MOSFET的数据表中标示为电流ID，对于功率MOSFET来说，通常连续漏极电流是一个计算值。当器件的封装和芯片的大小一定时，如对于底部有裸露铜皮的封装TO220，D2PAK，DFN5*6，DPAK等，那么器件的结到裸露铜皮的热阻RqJC是一个确定值，根据硅片允许的最大工作结温TJ和裸露铜皮的温度TC，为常温25℃，就可以得到器件允许的最大的功耗PD，当功率MOSFET流过最大的连续漏极电流时，产生最大功耗为PD。 因此，二式联立，可以得到最大的连续漏极电流ID的计算公式： 其中，gfsFS为跨导。
器件工作在线性区，功耗为电流和压降乘积，因此产生较大功耗，此电流该参数反映了器件可以处理的脉冲电流的能力，脉冲电流要远高于连续的直流电流。IDM工作在连续的状态下，长时间工作在大功率之下，功率MOSFET的结温可能会超出范围，将导致器件失效。在脉冲的状态下，瞬态的热阻小于稳态热阻，可以满足电流范围更大。 这也表明，数据表中功率MOSFET的脉冲漏极电流额定值IDM对应着器件允许的最大的VGS，在此条件下器件工作在饱和区，即放大区恒流状态时，器件能够通过的最大漏极电流，同样，最大VGS的和IDM也要满足功率MOSFET的转移工作特性或输出特性。 温度升高依赖于脉冲宽度、脉冲间的时间间隔、散热状况、以及脉冲电流波形和幅度。单纯满足脉冲电流不超出IDM上限并不能保证结温不超过最大允许值，要参考热性能和瞬时热阻，来估计脉冲电流下结温，也就是最大的脉冲漏极电流IDM还要满足最大结温的限制，因此IDM要满足二个条件： 因为VGS限定的漏极的电流，单纯的考虑IDM对于实际应用没有太多的参考价值，实际应用中，栅极的驱动电压通常小于最大的额定电压。同样的在实际的栅极驱动电压下，单纯的考虑电流也没有意义，而是考虑最大漏极电流的持续时间。 IDM和实际的应用最相关的状态就是系统发生短路如在电机控制中，下一次我们专门讨论这个问题。 |
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