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4技术支持
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  1.VDMOS 知识
  VDMOS
  VDMOS是功率MOSFET的主要类型,是大量重要特征结合的产物,包括垂直几何结构、双扩散工艺、多晶硅栅结构和单胞结构等。

  VDMOS主要参数(开关参数)
  VDMOS主要参数(静态参数)
  Ton :开通时间
  Td(on) :开启延迟时间
  Tr :上升时间
  Toff :关断时间
  Td(off) :关闭延迟时间
  Tf :下降时间
  Qg :栅极电荷
  BVdss : 漏源击穿电压 (与三极管的cb电压相似)
  Id : 连续漏极电流
  Rds(on):通态电阻,器件导通时,给定电流时的漏源电阻
  gfs :跨导,漏极电流随栅源电压变化的比值(单位:S西门子)
  Vgs(th) :阈值电压,多晶下面的沟道出现强反型层并且在 源极和漏极之间形成导电沟道时的栅源电压
  VDMOS主要参数(原理图)

  VDMOS的开关过程
  a) 测试电路 b) 开关过程波形
  up—脉冲信号源 Rs—信号源内阻
  RG—栅极电阻,RL—负载电阻,RF—检测漏极电流
  VDMOS主要参数(动态参数) Ciss: 输入电容(Cgs+Cgd) Coss:输出电容(Cgd+Cds) Crss:反向传输电容(Cgd)
  原理图

  2.COOLMOS介绍

  VDMOS缺点
  在VDMOS中,当Vgs足够大时,在两个源极之间形成N型导电通道,使漏源之间有电流通过。N-EPI本身低掺杂且低于P井,这样做虽可以提高耐压,但也带来了导通Rdson的增大,限制了它在高功率条件下的应用。它电阻的95%由N-EPI贡献。
  针对VDMOS导通电阻大的缺点,人们提出了CoolMOS结构

  COOLMOS(super junction)
  两个P井之间垂直高掺杂N+扩散区为电子提供了低阻通道,从而降低了导通阻抗。当Vgs<0时,N型导电通道消失,MOS处于截止态;当Vgs>Vth时,N型导电通道建立,电子从N+导电通道通过,从而降低了导通时的Rdson。
  COOLMOS(super junction)优缺点
  优点:
  1. 导通电阻小
  CoolMOS的导通电阻远小于VDMOS,其导通时的Rdson 为VDMOS的1/5
  2.同等功率规格下,封装小。
  3.栅电荷(栅电容)小,降低了驱动。
  4.结电容小,开关速度加快,开关损耗减小
  缺点:
  1. 栅极震荡
  由于CoolMOS有较高的开关dv/dt,这样引线电感与寄生电容导致栅极振铃相对VDMOS更加突出。
  2. 抗浪涌与耐压能力差
  3. 漏源电压尖峰大在flyback应用中,由于CoolMOS有较快的开关速度,导致其比VDMOS更高的电压尖峰
  4. EMI可能超标,这主要由于CoolMOS有较快的开关速度
  5. 输出纹波噪音差
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