作為一個電源方面的工程師、技術人員，相信大家對 MOSFET 都不會陌生。在電源論壇中，關于MOSFET 的帖子也應有盡有：MOSFET 結構特點/工作原理、MOSFET 驅動技術、MOSFET 選型、MOSFET 損耗計算等，論壇高手、大俠們都發表過各種牛貼，我也不敢在這些方面再多說些什么了。 工程師們要選用某個型號的 MOSFET，首先要看的就是規格書/datasheet，拿到 MOSFET 的規格書/datasheet 時，我們要怎么去理解那十幾頁到幾十頁的內容呢？ 本帖的目的就是為了和大家分享一下我對 MOSFET 規格書/datasheet 的理解和一些觀點，有什么錯誤、不當的地方請大家指出，也希望大家分享一下自己的一些看法，大家一起學習。 PS: 1. 后續內容中規格書/datasheet 統一稱為 datasheet 2. 本帖中有關 MOSFET datasheet 的數據截圖來自英飛凌 IPP60R190C6 datasheet 1、VDS Datasheet 上電氣參數第一個就是 V(BR)DSS，即 DS 擊穿電壓，也就是我們關心的 MOSFET 的耐壓 此處V(BR)DSS的最小值是600V，是不是表示設計中只要MOSFET上電壓不超過600V MOSFET就能工作在安全狀態? 相信很多人的答案是“是!”，曾經我也是這么認為的，但這個正確答案是“不是!” 這個參數是有條件的，這個最小值600V是在Tj=25℃的值，也就是只有在Tj=25℃時，MOSFET上電壓不超過600V才算是工作在安全狀態。 MOSFET V(BR)DSS是正溫度系數的，其實datasheet上有一張V(BR)DSS與Tj的關系圖(Table 17)，如下： 要是電源用在寒冷的地方，環境溫度低到-40℃甚至更低的話，MOSFET V(BR)DSS值<560V，這時候600V就已經超過MOSFET耐壓了。 所以在MOSFET使用中，我們都會保留一定的VDS的電壓裕量，其中一點就是為了考慮到低溫時MOSFET V(BR)DSS值變小了，另外一點是為了應對各種惡例條件下開關機的VDS電壓尖峰。 2、ID 相信大家都知道 MOSFET 最初都是按 xA, xV 的命名方式（比如 20N60~），慢慢的都轉變成Rds(on)和電壓的命名方式(比如 IPx60R190C6, 190 就是指 Rds(on)~). 其實從電流到 Rds(on)這種命名方式的轉變就表明 ID 和 Rds(on)是有著直接聯系的，那么它們之間有什么關系呢？ 在說明 ID 和 Rds(on)的關系之前，先得跟大家聊聊封裝和結溫： 1). 封裝：影響我們選擇 MOSFET 的條件有哪些？ a) 功耗跟散熱性能 -->比如：體積大的封裝相比體積小的封裝能夠承受更大的損耗；鐵封比塑封的散熱性能更好. b) 對于高壓 MOSFET 還得考慮爬電距離 -->高壓的 MOSFET 就沒有 SO-8 封裝的，因為G/D/S 間的爬電距離不夠 c) 對于低壓 MOSFET 還得考慮寄生參數 -->引腳會帶來額外的寄生電感、電阻，寄生電感往往會影響到驅動信號，寄生電阻會影響到 Rds(on)的值 d) 空間/體積 -->對于一些對體積要求嚴格的電源，貼片 MOSFET 就顯得有優勢了 2). 結溫：MOSFET 的最高結溫 Tj_max=150℃，超過此溫度會損壞 MOSFET，實際使用中建議不要超過 70%~90% Tj_max. 回到正題，MOSFET ID和Rds(on)的關系: (1) 封裝能夠承受的損耗和封裝的散熱性能(熱阻)之間的關系 (2) MOSFET通過電流ID產生的損耗 (1), (2)聯立，計算得到ID和Rds_on的關系 今天看到一篇文檔，上面有提到MOSFET的壽命是跟溫度有關的。（下圖紅色框中） 3、Rds(on) 從MOSFET Rds(on)與Tj的圖表中可以看到：Tj增加Rds(on)增大，即Rds(on)是正溫度系數，MOSFET的這一特性使得MOSFET易于并聯使用。 4、Vgs(th) 相信這個值大家都熟悉，但是Vgs(th)是負溫度系數有多少人知道，你知道嗎？(下面兩圖分別來自BSC010NE2LS和IPP075N15N3 G datasheet.) 相信會有很多人沒有注意到Vgs(th)的這一特性，這也是正常的，因為高壓MOSFET的datasheet中壓根就沒有這個圖，這一點可能是因為高壓MOSFET的Vgs(th)值一般都是2.5V以上，高溫時也就到2V左右。但對于低壓MOSFET就有點不一樣了，很多低壓MOSFET的Vgs(th)在常溫時就很低，比如BSC010NE2LS的Vgs(th)是1.2V~2V，高溫時最低都要接近0.8V了，這樣只要在Gate有一個很小的尖峰就可能誤觸發MOSFET開啟從而引起整個電源系統異常。 所以，低壓MOSFET使用時一定要留意Vgs(th)的這個負溫度系數的特性??！ 5、Ciss, Coss, Crss MOSFET 帶寄生電容的等效模型 Ciss=Cgd Cgs, Coss=Cgd Cds, Crss=Cgd Ciss, Coss, Crss的容值都是隨著VDS電壓改變而改變的，如下圖： 在 LLC 拓撲中，減小死區時間可以提高效率，但過小的死區時間會導致無法實現 ZVS。因此選擇在 VDS 在低壓時 Coss 較小的 MOSFET 可以讓 LLC 更加容易實現 ZVS，死區時間也可以適當減小，從而提升效率。