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功率MOSFET的参数分为静态参数和动态参数，分别描述其在稳态和开关状态下的特性。

功率MOSFET静态参数

静态参数描述了MOSFET在导通和截止状态下的特性，是评估其性能的重要指标。

漏源破坏电压（V_BR(DSS)）

定义：在特定温度和栅源短接情况下，当漏极电流达到特定值时的漏源电压。

特性：

具有正温度系数，低温（-40℃）时的V_BR(DSS)约为常温下的90%。

实际应用中需考虑温度变化对击穿电压的影响。

栅极阈值电压（V_GS(th)）

定义：使MOSFET开始导通（漏极有电流）或关断（电流消失）的栅极电压。

特性：

不同MOSFET的阈值电压存在差异。

具有负温度系数，低温时需要更高的栅源电压才能开启MOSFET。

导通电阻（R_DS(on)）

定义：在特定漏源电流和栅极电压下，测得的漏源极间电阻。

特性：

是MOSFET最重要的参数之一，直接影响导通损耗。

受温度、栅极电压和漏源电流影响：

温度：具有正温度系数，温度升高时R_DS(on)增大。

栅极电压：栅极电压越高，R_DS(on)越小。

漏源电流：漏源电流越大，R_DS(on)越小。

漏极泄漏电流（I_DSS）

定义：栅源电压为零时，在特定漏源电压下的漏源极间泄漏电流。

特性：

随温度升高而增大。

是降低静态功耗时需重点关注的参数。

栅源泄漏电流（I_GSS）

定义：在特定栅源电压下，流过栅极的漏电流。

特性：

通常较小，但在高温或高电压条件下可能显著增加。

 功率MOSFET动态参数

动态参数描述了MOSFET在开关过程中的特性，对开关控制和效率优化至关重要。

MOSFET寄生电容

MOSFET的寄生电容包括输入电容（C_iss）、输出电容（C_oss）和反向传输电容（C_rss），它们直接影响开关速度和损耗。

输入电容（C_iss）：

由栅源电容（C_gs）和栅漏电容（C_gd）组成，即C_iss = C_gs + C_gd。

影响栅极驱动电路的负载和开关速度。

输出电容（C_oss）：

由漏源电容（C_ds）和栅漏电容（C_gd）组成，即C_oss = C_ds + C_gd。

影响开关过程中的能量损耗。

反向传输电容（C_rss）：

即栅漏电容（C_gd），影响开关过程中的米勒效应。

寄生电容的特性

C_gs：由源极和沟道区域重叠的电极形成，电容值由实际区域大小决定。

C_gd：由JFET区域和栅极电极的重叠、耗尽区电容组成，是V_DS电压的函数。

C_ds：由体二极管的结电容引起，是非线性电容，与V_DS电压相关。

动态参数的影响

开关速度：寄生电容越小，开关速度越快。

开关损耗：寄生电容充放电过程会产生损耗，影响效率。

米勒效应：C_gd在开关过程中会引起栅极电压的波动，可能导致误触发。

请看一下下图：

动态特性主要涉及MOSFET开关控制时栅极和漏极的特性,这些参数对实现开关控制意义重大。

MOS 管寄生电容

输入电容(Css)、输出电容(Cuss)和反向传输电容(CRss)。Cus是由源极和沟道区域重叠的电极形成的,其电容值由实际区域的大小决定,Ccs在不同工作条件下保持恒定。Cc是由JFET区域和门电极的重叠、耗尽区电容两部分组成的,等效的Ccv电容是基于Vs电压的函数。Cos是由体二极管的结电容作用引起的,是非线性的电容与Vs电压相关。在说明书中会记录有各个电容值,实际的值可能需要进行修正和调整。

输人电容:将漏源短接,用交流信号测得的栅极和源极之间的电容就是输入电容。Css由栅漏电容Cc和栅源电容Cs并联而成。Ciss对器件的开启和关断延时有直接的影响。输出电容:将栅源短接,用交流信号测得的漏极和源极之间的电容就是输出电容。Coss由漏源电容Cs和栅漏电容Cc并联而成,在软开关应用中Coss可能引起电路的谐振。反向传输电容:在源极接地的情况下,测得的漏极和栅极之间的电容为反向传输电容。反向传输电容等同于栅漏电容,对于开关的上升和下降时间来说是其中一个重要的参数,还影响着关断延时时间。Cess也称为米勒电容,并随着漏源电压的增加而减小。

栅极电荷(Qus、Qcp、和 Q)。

栅极电荷值是指存储在端子间电容上的电荷在开关的瞬间，电容上的电荷随电压的变化而变化,所以设计栅驱动电路时经常要考虑栅电荷的影响,如图所示。

Qcs从起点开始到第1个电压拐点处的电荷总量;Q;p称为米勒电荷,是从第1个拐点到第2个拐点之间的部分;Qc表征栅极开启过程中所有的电荷。漏源极间的电流和电压变化对栅极电荷值影响比较小,栅极电荷不随温度而变化。

MOSFET 时间参数

导通延时时间x:从栅源电压上升到10%栅驱动电压时到电流升到规定电流的10%时所经历的时间,在说明书中规定了栅极电阻R。这段时间实质上为Qcs的时间。关断延时时间(4uan):从栅源电压下降到90%栅驱动电压时到漏电流降至规定电流的90%时所经历的时间。这显示电流传输到负载之前所经历的延时,与相对应。

上升时间(t,):上升时间是漏极电流从10%上升到90%所经历的时间,这段时间包括Qcp的时间。

下降时间():下降时间是漏极电流从90%下降到10%所经历的时间。实质上,MOSFET时间参数和MOSFET是相互联系的,在下面的介绍中,将导出其换算的关系,以进一步估计在不同的驱动条件下,MOSFET真正的开启和关断的时间。

总结：

功率MOSFET的参数分为静态参数和动态参数。静态参数描述其在导通和截止状态下的特性，主要包括漏源破坏电压（V_BR(DSS)）、栅极阈值电压（V_GS(th)）、导通电阻（R_DS(on)）、漏极泄漏电流（I_DSS）和栅源泄漏电流（I_GSS）。这些参数直接影响MOSFET的导通损耗、静态功耗和温度特性。动态参数描述其在开关过程中的特性，主要包括寄生电容（C_iss、C_oss、C_rss）和栅极电荷（Q_gs、Q_gd、Q_g）。寄生电容影响开关速度和损耗，栅极电荷决定驱动电路设计。MOSFET的时间参数（导通延时、关断延时、上升时间和下降时间）进一步量化其开关性能。合理选择MOSFET需综合考虑静态和动态参数，以实现高效、可靠的开关控制。